比较 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 三者的异同?
HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 都是 Set 接口的实现类,都能保证元素唯一,并且都不是线程安全的。
HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 的主要区别在于底层数据结构不同。HashSet 的底层数据结构是哈希表(基于 HashMap 实现)。LinkedHashSet 的底层数据结构是链表和哈希表,元素的插入和取出顺序满足 FIFO。TreeSet 底层数据结构是红黑树,元素是有序的,排序的方式有自然排序和定制排序。
底层数据结构不同又导致这三者的应用场景不同。HashSet 用于不需要保证元素插入和取出顺序的场景,LinkedHashSet 用于保证元素的插入和取出顺序满足 FIFO 的场景,TreeSet 用于支持对元素自定义排序规则的场景。
Queue 与 Deque 的区别?
Queue 是单端队列,只能从一端插入元素,另一端删除元素,实现上一般遵循 先进先出(FIFO) 规则。
Queue 扩展了 Collection 的接口,根据 因为容量问题而导致操作失败后处理方式的不同 可以分为两类方法: 一种在操作失败后会抛出异常,另一种则会返回特殊值。
Deque 是双端队列,在队列的两端均可以插入或删除元素。
Deque 扩展了 Queue 的接口, 增加了在队首和队尾进行插入和删除的方法,同样根据失败后处理方式的不同分为两类。
事实上,Deque 还提供有 push() 和 pop() 等其他方法,可用于模拟栈。
ArrayDeque 与 LinkedList 的区别?
ArrayDeque
和 LinkedList
都实现了 Deque
接口,两者都具有队列的功能。
ArrayDeque 是基于可变长的数组和双指针来实现,而 LinkedList 则通过链表来实现。
ArrayDeque 不支持存储 NULL 数据,但 LinkedList 支持。
ArrayDeque 插入时可能存在扩容过程, 不过均摊后的插入操作依然为 O(1)。虽然 LinkedList 不需要扩容,但是每次插入数据时均需要申请新的堆空间,均摊性能相比更慢。
从性能的角度上,选用 ArrayDeque 来实现队列要比 LinkedList 更好。此外,ArrayDeque 也可以用于实现栈。
说一说 PriorityQueue?
PriorityQueue 与 Queue 的区别在于元素出队顺序是与优先级相关的,即总是优先级最高的元素先出队。
这里列举其相关的一些要点:
PriorityQueue 利用了二叉堆的数据结构来实现的,底层使用可变长的数组来存储数据
PriorityQueue 通过堆元素的上浮和下沉,实现了在 O(logn) 的时间复杂度内插入元素和删除堆顶元素。
PriorityQueue 是非线程安全的,且不支持存储 NULL 和 non-comparable 的对象。
PriorityQueue 默认是小顶堆,但可以接收一个 Comparator 作为构造参数,从而来自定义元素优先级的先后。