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Java基础19-一文搞懂Java集合类框架，以及常见面试题（一）

2024-06-12 31
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简介： Java基础19-一文搞懂Java集合类框架，以及常见面试题（一）

在编写java程序中，我们最常用的除了八种基本数据类型，String对象外还有一个集合类，在我们的的程序中到处充斥着集合类的身影！ image.png

java中集合大家族的成员实在是太丰富了，有常用的ArrayList、HashMap、HashSet，也有不常用的Stack、Queue，有线程安全的Vector、HashTable，也有线程不安全的LinkedList、TreeMap等等！

image.png

上面的图展示了整个集合大家族的成员以及他们之间的关系。下面就上面的各个接口、基类做一些简单的介绍(主要介绍各个集合的特点。区别)。

下面几张图更清晰地介绍了结合类接口间的关系：

image.png

map的实现类

image.png

Collection接口

Collection接口是最基本的集合接口，它不提供直接的实现，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。Collection所代表的是一种规则，它所包含的元素都必须遵循一条或者多条规则。如有些允许重复而有些则不能重复、有些必须要按照顺序插入而有些则是散列，有些支持排序但是有些则不支持。

在Java中所有实现了Collection接口的类都必须提供两套标准的构造函数，一个是无参，用于创建一个空的Collection，一个是带有Collection参数的有参构造函数，用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入进来的Collection具备相同的元素。//要求实现基本的增删改查方法，并且需要能够转换为数组类型

    public class Collection接口 {
        class collect implements Collection {复制代码

            @Override
            public int size() {
                return 0;
            }复制代码

            @Override
            public boolean isEmpty() {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean contains(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public Iterator iterator() {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public Object[] toArray() {
                return new Object[0];
            }复制代码

            @Override
            public boolean add(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean remove(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean addAll(Collection c) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public void clear() {复制代码

            }
    //省略部分代码  复制代码

            @Override
            public Object[] toArray(Object[] a) {
                return new Object[0];
            }
        }
    }复制代码

List接口

List接口为Collection直接接口。List所代表的是有序的Collection，即它用某种特定的插入顺序来维护元素顺序。用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制，同时可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。实现List接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

2.1、ArrayList

    public class List接口 {
        //下面是List的继承关系，由于List接口规定了包括诸如索引查询，迭代器的实现，所以实现List接口的类都会有这些方法。
        //所以不管是ArrayList和LinkedList底层都可以使用数组操作，但一般不提供这样外部调用方法。
        //    public interface Iterable<T>
    //    public interface Collection<E> extends Iterable<E>
    //    public interface List<E> extends Collection<E>
        class MyList implements List {复制代码

            @Override
            public int size() {
                return 0;
            }复制代码

            @Override
            public boolean isEmpty() {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean contains(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public Iterator iterator() {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public Object[] toArray() {
                return new Object[0];
            }复制代码

            @Override
            public boolean add(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean remove(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public void clear() {复制代码

            }复制代码

           //省略部分代码复制代码

            @Override
            public Object get(int index) {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public ListIterator listIterator() {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public ListIterator listIterator(int index) {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public ListIterator listIterator(int index) {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public Object[] toArray(Object[] a) {
                return new Object[0];
            }
        }
    }复制代码

Set接口

Set是一种不包括重复元素的Collection。它维持它自己的内部排序，所以随机访问没有任何意义。与List一样，它同样运行null的存在但是仅有一个。由于Set接口的特殊性，所有传入Set集合中的元素都必须不同，同时要注意任何可变对象，如果在对集合中元素进行操作时，导致e1.equals(e2)==true，则必定会产生某些问题。实现了Set接口的集合有：EnumSet、HashSet、TreeSet。

3.1、EnumSet

是枚举的专用Set。所有的元素都是枚举类型。

3.2、HashSet

HashSet堪称查询速度最快的集合，因为其内部是以HashCode来实现的。它内部元素的顺序是由哈希码来决定的，所以它不保证set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。

    public class Set接口 {
        // Set接口规定将set看成一个集合，并且使用和数组类似的增删改查方式，同时提供iterator迭代器
        //    public interface Set<E> extends Collection<E>
        //    public interface Collection<E> extends Iterable<E>
        //    public interface Iterable<T>
        class MySet implements Set {复制代码

            @Override
            public int size() {
                return 0;
            }复制代码

            @Override
            public boolean isEmpty() {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean contains(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public Iterator iterator() {
                return null;
            }复制代码

            @Override
            public Object[] toArray() {
                return new Object[0];
            }复制代码

            @Override
            public boolean add(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean remove(Object o) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean addAll(Collection c) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public void clear() {复制代码

            }复制代码

            @Override
            public boolean removeAll(Collection c) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean retainAll(Collection c) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public boolean containsAll(Collection c) {
                return false;
            }复制代码

            @Override
            public Object[] toArray(Object[] a) {
                return new Object[0];
            }
        }
    }复制代码


Java基础19-一文搞懂Java集合类框架，以及常见面试题（二）：https://developer.aliyun.com/article/1535725

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