面试之集合整理——重点 Map & List

一 ，集合框架图

二，遍历方式，及常用方法。

map：

package com.HashMap_Demo;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @Description : Map && List的遍历方式
 * @Author: Liruilong
 * @Date: 2019/8/7 18:41
 */
public class Freach {

    public static void main(String[] args) {

        /*
         * @Author Liruilong
         * @Description  HashMap
         * HashMap根据键的hashCode值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快 的访问速度，
         * 但遍历顺序却是不确定的。 HashMap多只允许一条记录的键为null，允许多条记 录的值为 null。
         * HashMap 非线程安全，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap，可能会导 致数据的不一致。
         * 如果需要满足线程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有线程安全的能力，
         * 或者使用 ConcurrentHashMap。我们用下面这张图来介绍 HashMap 的结构。
         * @Date 19:36 2019/8/7
         **/

        Map<Object, Object> map = new HashMap<>(20);

        /*
         * @Description 线程安全的实现方式
         * Collections的synchronizedMap方法
         * 并发包的HashMap，保证HashMap线程安全。
        **/
        map = Collections.synchronizedMap(map);
        Map<Object, Object> concurrentMap = new ConcurrentHashMap<>(20);

        for (int i = 0; i < 10; i++){
            map.put(i+"", i);
        }
        /*
         * @Description  Map 遍历方式
         * 1，Key的Set遍历
         * 2，value集合遍历
         * 3，通过Entryset获取迭代器遍历
         * 4，Entry遍历
         * 5，Stream遍历
         **/
        // "1,Key的Set遍历");
        for (Object key : map.keySet()){
            System.out.print(map.get(key));
        }

        // "2,value集合遍历");
        for (Object val : map.values()){
            System.out.print(val);
        }

        // "3,通过Entryset获取迭代器遍历");
        Iterator<Map.Entry<Object, Object>> iterator = map.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Map.Entry<Object, Object> entry = iterator.next();
            System.out.print("Key:"+entry.getKey()+"Value:"+entry.getValue());
        }

        // "4,Entry遍历");
        for (Map.Entry<Object, Object> entry : map.entrySet() ){
            System.out.print("Key:"+entry.getKey()+"Value:"+entry.getValue());
        }

        // "5,Stream遍历");
        map.forEach((o1, o2) ->{
            System.out.print(o2);
        });

    }
}

 HashMap

HashMap根据键的hashCode值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快 的访问速度，但遍历顺序却是不确定的。 HashMap多只允许一条记录的键为null，允许多条记 录的值为 null。HashMap 非线程安全，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap，可能会导 致数据的不一致。如果需要满足线程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有线程安全的能力，或者使用 ConcurrentHashMap。我们用下面这张图来介绍 HashMap 的结构。 

 JAVA7

大方向上，HashMap 里面是一个数组，然后数组中每个元素是一个单向链表。上图中，每个绿色 的实体是嵌套类 Entry 的实例，Entry 包含四个属性：key, value, hash 值和用于单向链表的 next。 1. capacity：当前数组容量，始终保持 2^n，可以扩容，扩容后数组大小为当前的 2 倍。 2. loadFactor：负载因子，默认为 0.75。 

3. threshold：扩容的阈值，等于 capacity * loadFactor 

3.4.1.2. JAVA8 

Java8 对 HashMap 进行了一些修改，大的不同就是利用了红黑树，所以其由 数组+链表+红黑 树 组成。 

根据 Java7 HashMap 的介绍，我们知道，查找的时候，根据 hash 值我们能够快速定位到数组的 具体下标，但是之后的话，需要顺着链表一个个比较下去才能找到我们需要的，时间复杂度取决 于链表的长度，为 O(n)。为了降低这部分的开销，在 Java8 中，当链表中的元素超过了 8 个以后， 会将链表转换为红黑树，在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为 O(logN)。 

3.4.2.4. Java8对 ConcurrentHashMap 进行了比较大的改动,Java8 也引入了红黑树。 

Hashtable 是遗留类，很多映射的常用功能与 HashMap 类似，不同的是它承自 Dictionary 类， 并且是线程安全的，任一时间只有一个线程能写 Hashtable，并发性不如 ConcurrentHashMap， 因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。Hashtable 不建议在新代码中使用，不需要线程安全 的场合可以用HashMap替换，需要线程安全的场合可以用ConcurrentHashMap替换。 

TreeMap 实现 SortedMap 接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序， 也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。 
如果使用排序的映射，建议使用TreeMap。 
在使用 TreeMap 时，key 必须实现 Comparable 接口或者在构造 TreeMap 传入自定义的 Comparator，否则会在运行时抛出java.lang.ClassCastException类型的异常。

List：

List<Integer> list = new ArrayList<>(20);
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            list.add(i);
        }
        /**
         * @Author Liruilong 
         * @Description List遍历
         * 1，下标遍历
         * 2，forEach遍历
         * 3，迭代器遍历
         * 4，stream遍历
         **/
        // 1,下标遍历
        for (int i = 0; i < list.size(); i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
        // 2,forEach遍历
        for (Integer i : list){
            System.out.println(i);
        }
        // 3,迭代器遍历（一）
        for (Iterator<Integer> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
            System.out.println( it.next());
        }
        //,迭代器遍历（二）
        Iterator iterator1 = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        //4，stream遍历(一)
        list.stream().forEach((i) ->{
            System.out.println(i);
        });
        // stream遍历(二)
        list.forEach((i) ->{
            System.out.println(i);
        });

    }
}

. ArrayList
ArrayList 是常用的 List 实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数 组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已经有数 组的数据复制到新的存储空间中。当从 ArrayList 的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进 行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。 
Vector
Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一 个线程能够写 Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此， 访问它比访问ArrayList慢。 
 LinkList
LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较 慢。另外，他还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆 栈、队列和双向队列使用。