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一、数组和集合的区别
1.长度：数组长度是固定的，一旦创建无法改变；集合长度可变，可随时动态增删元素。
2.存储内容：数组可以存储基本类型和引用类型；集合只能存储引用类型。
3.类型限制：数组只能存储同一种类型的元素；集合不指定泛型可以存储任意对象，加泛型后可以限制存储类型。
二、Java中的集合
Java集合的核心是Collection和Map两大根接口，它们最本质的区别是Collection存的是单个元素，而Map存的是Key-Value形式的键值对。
集合的三个派系为List、Set和Map。
List：有序的、可重复的，按照插入顺序保存，通过索引（下表）访问，允许元素重复，主要实现类有ArrayList和LinkedList。
ArrayList：底层为动态数组，查询快（随机访问）但增删慢（需要移动元素），适合读多写少。
LinkedList：底层为双向链表，查询慢（需要便利）但增删快（只改指针），适合写多都少。
Set：无序，不可重复，不允许重复元素，无序是指不保证插入顺序，没有索引。常见实现类有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。
HashSet：基于HashMap实现，HashMap的Key即HashSet存储的元素，利用哈市Code（）和equels（）保证唯一性。
TreeSet：基于TreeMap实现，用的红黑树结构，会按照元素大小自动排序。
LinkedHashSet：继承自HashSet，使用双向链表维护元素插入顺序
Map：键值对，键唯一。Key唯一，Value可重复。主要实现由HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、和Hashtable。
HashMap：JDK1.8后底层为数组+链表+红黑树。当链表长度大于阈值（默认为8）时，链表会转化为红黑树来提高查询效率。
LinkedHashMap：继承自HashMap，增加了一条双向链表，保证了键值对的插入顺序。
Hashtable：数组+链表组成的，数组是 HashTable 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的。
TreeMap：红黑树，自平衡的二叉查找树，自动排序（按Key排序）。
三、Java中线程安全的集合
Java.util包中线程安全的主要有两个。线程安全，但性能低下。（旧版）
Vector：线程安全的动态数组，内部方法基本都经过synchronized修饰。
Hashtable：线程安全的哈希表，HashTable 的加锁方法是给每个方法加上 synchronized 关键字。
java.util.concurrent 包提供的都是线程安全的集合：
1.并发List：
CopyOnWriteArrayList：写时复制，写加锁，读不加锁，适合读多写少。
写操作：
1.加锁，保证只有一个线程写
2.复制一份新数组
3.在新数组中修改
4.把引用指向新数组
读操作：不加锁，直接读。
2.并发Set：
CopyOnWriteArraySet：底层就是CopyOnWriteArrayList，线程安全，适合读多写少
ConcurrentSkipListSet：是线程安全的有序的集合。底层是使用ConcurrentSkipListMap实现。
3.并发Map：
ConcurrentHashMap：
JDK7以前加的是分段锁Sement（默认16段），每段一把锁，支持16个线程并发写。
JDK8以后取消了分段锁Sement。
结构为数组+链表+红黑树。
数组：table，真正存数据。
链表：哈希冲突时拉链。
红黑树：链表太长时优化查询。链表长度≥8且数组长度≥64–>红黑树。树节点≤6–>链表
线程安全的实现：
数组位置为空时，用CAS尝试插入，不加锁；不为空，用synchronized锁链表/树的头节点。
ConcurrentSkipListMap：实现了一个基于SkipList（跳表）算法的可排序的并发集合，SkipList是一种可以在对数预期时间内完成搜索、插入、删除等操作的数据结构，通过维护多个指向其他元素的“跳跃”链接来实现高效查找。
四、Collections和Collection的区别
Collection是一个接口，它是所有集合类的基础接口。它定义了一组通用的操作和方法，如添加、删除、遍历等，用于操作和管理一组对象。Collection接口有许多实现类，如List、Set和Queue等。
而Collections是一个工具类，位于java.util包中。它提供了一系列静态方法，用于对集合进行操作和算法。Collections类中的方法包括排序、查找、替换、反转、随机化等等，这些方法可以对实现了Collection接口的集合进行操作，如List和Set。
五、集合的遍历方法
1.普通for循环：可以使用带有索引的普通 for 循环来遍历 List。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ListForLoopExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建并初始化一个List
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");
fruits.add("Grape");
// 使用普通for循环遍历List
for (int i = 0; i < fruits.size(); i++) {
String fruit = fruits.get(i);
System.out.println("Fruit at index " + i + ": " + fruit);
}
}
}
2.增强for：用于循环访问数组或集合中的元素。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ListForLoopExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建并初始化一个List
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");
fruits.add("Grape");
// 使用普通for循环遍历List
for (int i = 0; i < fruits.size(); i++) {
String fruit = fruits.get(i);
System.out.println("Fruit at index " + i + ": " + fruit);
}
}
}
3.迭代器：可以使用迭代器来遍历集合，特别适用于需要删除元素的情况。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class IteratorExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合并添加元素
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Orange");
// 获取迭代器
Iterator<String> iterator = list.iterator();
// 使用迭代器遍历集合
while (iterator.hasNext()) {
String element = iterator.next();
System.out.println(element);
}
}
}
4.for-each：Java 8引入了 forEach 方法，可以对集合进行快速遍历。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ForEachExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");
for (String fruit : fruits) {
System.out.println(fruit);
}
}
}
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