java集合（网易大数据面试题）
网易大数据面试题
- 介绍一下arraylist、set、map的继承关系，画图
- 说一下ArrayList和LinkedList的底层实现原理和数据结构
- HashMap和Hashtable的区别
java集合体系
|-- Colletion（接口）：实现了Iterable接口，有iterator（）方法，返回一个Iterator对象
|--Set(接口）：元素无序，不可重复
|--HashSet：Set接口的主要实现类；线程不安全；可以存储null
|--LinkedHashSet：遍历数据时可按照添加数据的顺序遍历；频繁遍历效率高于HashSet
|--SortedSet(接口)
|--TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序
|--List(接口)：元素有序，可重复
|--ArrayList：List接口的主要实现类；线程不安全，效率高；底层使用Object[] elementData[]存储
|--LinkedList：频繁插入删除操作，效率高；底层使用双向链表存储
|--Vector：List接口的古老实现类；线程安全，效率低；底层使用Object[] elementData[]存储
|-- Map（接口）：双列数据
|--Hashtable：古老实现类；线程安全，效率低；不能存储null的key和value
|--Properties：常用来处理配置文件
|--HashMap：Map接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；可存储null的key和value
|--LinkedHashMap：可以按照添加顺序进行遍历，HashMap底层结构基础上，添加一对指针，指向前一个后一个元素
|--SortedMap（接口）
|--TreeMap：保证按照添加的key-value对其进行排序；底层使用红黑树
HashMap的底层：数组+链表（jdk7）
：数组+链表+红黑树（jdk8）
Iterable接口与Iterator类
Iterable:接口，Collection实现了此接口，具有iterator方法，返回一个Iterator对象
Iterator：类，具有hasNext(),next()方法
对Set接口的理解
无序性不等于随机性，存储数据的顺序按照数据的哈希值决定，而不是根据索引顺序（也没有索引）
不可重复性：添加的元素按照equals()方法判断时，不能返回true
Collection源码分析
ArrayList源码分析
1.jdk7
- new一个对象时，创建了长度为10的Object[] elementData
- 扩容时，容量变为原来的1.5倍，将原有数据复制过来
2.jdk8
- new一个对象时，Object[] elementData初始化为{}
- 第一次调用add()时，底层才创建长度为10的数组，并将数据添加进去
- 后续操作无异
LinkedList源码分析
- 定义内部类Node作为保存数据的基本结构
- 定义Node类型的first和last，记录首末元素；双向链表
HashSet源码分析(底层使用HashMap)
- 底层使用数组，初始容量16，使用率超过0.75，扩大容量为原来的2倍
- 判断两个元素相等标准：通过hashcode()方法比较，继续比较equals()
- 若对象要存放在Set中，必须重写equals()和hashCode(Object obj)
- 后来的添加不进去
总结：
一次java应用中，同一个Object对象的hashcode必须保持一致，假定用于比较相等的信息没有改变（这个对象用于计算hashcode的属性）
如果两个对象的equals()返回true，那么hashcode必须一致
两者不equal，hashcode并不强制要求不相等。不过，严格不等的hashcode会提升hash表的性能。
也就是说：
当equals()重写，hashcode必须重写（默认只有在两者指向同一个Object，equals才会返回true);
用于equals()方法比较的Field，都应该用来计算hashCode值(一般由idea帮我们重写这两个函数)
添加元素的过程
- 调用hashcode()方法，计算哈希值；
- 根据哈希值通过某种算法计算出在底层数组中存放位置，如果该位置有其他元素比较哈希值，哈希值不同，添加成功；哈希值相同，调用equals方法，返回true添加失败，返回false添加成功
- 对于添加成功且原位置上有元素的情况，元素与其以链表的方式存储
- Jdk7：新元素放到数组中，指向原来的元素
- Jdk8：原来的元素在数组中，指向新元素（七上八下）
数组+链表的结构存储
LinkedHashSet源码分析
- 根据元素的hashcode来决定存储位置，同时使用双向链表维护元素的次序，使元素看起来是以插入顺序保存的
- 迭代访问时性能好
TreeSet源码分析
- 确保元素处于排序状态，两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，采用自然排序
- 底层使用红黑树结构存储数据
- 必须添加同一个类的对象
- 判断两个对象相等的唯一标准是：两个对象通过compareTo()比较返回值
自然排序vs定制排序
自然排序：元素必须实现Comparable接口，TreeSet调用元素的compareTo方法
定制排序：TreeSet构造器传入一个实现Comparator接口的实例
Map源码分析
Map结构的理解
- Map中的key：无序的，不可重复的，使用set存储所有的key（key所在的类要重写equals()和hashcode())
- Value:无序的，可重复的。使用Collection存储所有的value
- key-value构成了一个Entry对象。Map中的entry：无序的，不可重复的，使用set存储所有的entry
HashMap的底层实现原理
Jdk7 数组+链表 元素为entry
Jdk8 数组+链表+红黑树 元素为node
源码中的重要常量
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY:默认容量16
DEFAULT_LOAD_FACTOR:默认加载因子0.75
threshold:扩容的临界值 = 容量*加载因子
TREEIFT_THRESHOLD：桶中的链表长度大于该默认值：转化为红黑树 8
MIN_TREEIFY_CAPACITYL：桶中的Node被树化时最小的hash表容量：64
- 添加元素以及扩容和之前HashSet添加元素的逻辑相同，因为HashSet底层使用了HashMap，Hashset要存储的元素作为key存储，value用Object Present代替
- 当HashMap其中一个链对象个数达到了8个，若capacity没有达到64，会先扩容。若已达到，链变为红黑树，节点类型由Node变成TreeNode
jdk8与jdk7区别
- new HashMap（）：底层没有创建一个长度为16的数组
- 底层数组是 ；Node[],而非Entry[]
- 首次调用put()方法，创建长度为16的数组
- 多一个红黑树；当链表数据超过8个且数组长度大于64，链表树化
LinkedHashMap
- HashMap的子类
- 在其存储结构的基础上，使用一对双向链表来记录添加元素的顺序
- 内部类：Entry
TreeMap
底层使用红黑树，类比TreeSet（自然排序和定制排序按照key）
常用方法
Collection
增：add(Object obj),addAll(Collection c)
删：clear(),remove(Object obj)
改：
查：size()有效元素个数,contains()
操作：iterator(),toArray()
List
提供额外关于索引的方法
增：add(int index,Object obj)
删：remove(int index)(注意：remove现在有两个重载方法了)
改：set(int index,Object obj)
查：get(int index)
Set
未提供额外方法
Map
增：put()
删：remove()/clear()
改：
查：containsKey(),containsValue(),size()
相关操作:keySet(),values(),entrySet()
Collections工具类
reverse()
浙公网安备 33010602011771号