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集合的概念

        关于集合，首先我们得知道什么是集合，集合的概念是什么，这是最基础的，也是最基本的，那后面面试官问什么，才有可能一一答来。那什么是集合呢？

1. 集合类存放在java.util包中
2. 集合类主要有3种：set（集）、list（列表）、map（映射）
3. 集合存放的都是对象的引用，而非对象的本身。所以我们称集合中的对象就是对象的引用。

        简单的说：集合就是一个放数据对象引用的容器，不能放基本数据类型，只能放对象。而数据可以放基本数据类型。

集合的简要结构图

集合的应用场景

        从以上就可以看到，如果前端有一个按钮需要查询所有学生信息，那具体的逻辑代码的实现就需要后端实现，后端需要访问数据库，数据库会查询出所有学生信息，然后再返回给后端接口，后端接口再把每一条数据返给前端，过于麻烦，浪费时间，我们就可以把这些数据放到一个集合里，然后只需要把这个集合返回给前端，让前端遍历就行了。

Collection接口

collection常用方法

public class demo {public static void main(String[] args) {/*** 集合collection常用的方法：* 增加：add(E e)、addAll(Collection<? extends E> c)* 删除：clear() 、remove(Object o)* 修改：* 判断：contains(Object o)、equals(Object o)、isEmpty()* 查看：iterator()、size()*///add(E e):向集合中添加一个元素//创建一个集合对象，接口不能创建对象，只能利用实现类创建对象Collection collection = new ArrayList();//集合有一个特点，只能存放引用数据类型的数据，不能是基本数据类型的数据。//基本数据类型会自动装箱，对应包装类。   int————integercollection.add(13);collection.add(14);System.out.println("========add======"+collection);//addAll(Collection<? extends E> c),将另外一个集合也添加到此集合中//新建一个集合，采用把数组转为为集合的方式List<Integer> lists = Arrays.asList(new Integer[]{1, 4, 6});collection.addAll(lists);System.out.println("=====addAll===="+collection);//clear()：清空集合中的数据collection.clear();//isEmpty()：判断集合是否为空System.out.println("=========isEmpty======"+collection.isEmpty());//size():查询集合中数据的个数System.out.println("==========size()========"+collection.size());}
}

        运行结果如下：

collection集合的遍历方式

public class demo2 {public static void main(String[] args) {Collection collection = new ArrayList();collection.add(13);collection.add(14);collection.add("mengmeng");//方式一：增强for循环for(Object o:collection){System.out.print(o+"\t");}System.out.println();System.out.println("------------------------");//方式二：iterator()Iterator iterator = collection.iterator();while (iterator.hasNext()){System.out.print(iterator.next()+"\t");}}
}

        我们需要说一下iterator()它的原理，iterator也叫做迭代器。前面我们说过collection底层是数组的数据结构，现在我们通过iterator迭代器遍历集合，先从头的部分，也就是下标为0的位置开始遍历，iterator里面有一个方法hasNext，通过这个方法来判断有没有下一个元素，如果有返回true，没有的话就返回false。若是返回true，说明有元素，就可以把当前元素输出在控制台，也就是通过next方法，并移动到下一个下标的位置重新进行判断，以此类推。直到移动到最后一个位置时，即hasNext返回false时，此时才是遍历完毕。

List接口

List接口常用的方法

public class demo3 {public static void main(String[] args) {/*** 集合List常用的方法：* 增加：add(int index, E element)* 删除：remove(int index) 、remove(Object o)从collection中继承过来的* 修改：set(int index, E element)* 判断：* 查看：get(int index)*/List list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(4);list.add(6);list.add(2);list.add("abc");System.out.println("原来集合的数据："+list);//add(int index, E element)：在指定的位置插入一个数据list.add(2,"mengmeng");System.out.println("插入数据之后集合的数据："+list);//set(int index, E element):修改指定位置的数据list.set(3,8);System.out.println("修改之后的集合数据："+list);//remove(int index):当集合中存放的是Integer数据类型时，调用这个移除方法list.remove(2);System.out.println("移除数据之后集合的数据："+list);//remove(Object o)list.remove("abc");System.out.println("移除数据之后集合中的数据："+list);//List的遍历//方式一：for循环System.out.println("遍历list集合的方式一：");for (int i=0;i<list.size();i++){System.out.print(list.get(i)+"\t");}//方式二：增强for循环System.out.println();System.out.println("遍历list集合的方式二：");for (Object obj:list) {System.out.print(obj+"\t");}//方式三：迭代器iteratorSystem.out.println();System.out.println("遍历list集合的方式三");Iterator iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()){System.out.print(iterator.next()+"\t");}}
}

ArrayList实现类

JDK1.7时的源码

        1，我们首先先把idea中的jdk版本切换到1.7，切换方式如下：

        2，ArrayList实现接口有失误，即父类AbstractList已经实现了接口List，而ArrayList又实现了一次。集合的创始人也承认了这个问题，但是后期jdk更新时，也没有做修改，觉得没毕业。

        3,底层有两个重要的属性：elementData和size，即ArrayList底层是数组的重要原因。

        4，在jdk1.7时，调用构造器时，会给底层数据elementData初始化数据为10。

        5，往arrayList数组里添加数据时，调用底层的代码，如下：

        6，当底层数组初始化的10个位置都满的时候就开始进行数组的扩容了，扩容长度为原数组的1.5倍。

        小总结：jdk1.7时，ArrayList特点：
        1，底层是数组的数据结构。
        2，在调用构造器的时候，数组初始化长度为10。
        3，扩容的时候，扩展为原数组的1.5倍。

JDK1.8时的源码

        1，底层依旧是Object类型的数组，源码中仍旧有两个重要的参数：elementData和size。

        2，使用代码ArrayList arrayList = new ArrayList();调用无参的构造器的时候，底层初始化的是一个长度为0空的数组，不再是直接赋值10。

        3,调用add方法时，才完成了对底层数组初始化赋值的一个过程，赋值为10。

        小总结：jdk1.8时，ArrayList特点：
        1，底层依旧是一个数组类型的数据结构，但是是一个空的数组。
        2，调用add方法之后才重新为数组赋值，新数组的长度为10，节省了内存。

        区别：1.7在调用构造器的时候就给底层数组初始化为10,不使用数组的时候也会初始化，会造成资源浪费。1.8时是在add方法时才初始化为10。

Vector实现类

底层源码

        1，底层依旧是一个数组的数据结构，用elementData表示数组中的实际有效长度

        2， Vector vector = new Vector()；调用构造器的时候为底层数组初始化长度为10。

        3，add()方法添加数据时，达到底层数组长度的最大值时，底层数组开始扩容，扩展为原数组长度的2倍，这是与ArrayList的区别。

        4，是线程安全的。

Vector与ArrayList的区别

        1，ArrayList底层扩容是原来的1.5倍，Vector是原来的2倍。
        2，ArrayList不是线程安全的，但效率高，Vector是线程安全的，但效率低。

Vector与ArrayList的优点

        由于两者底层都是数组的数据结构，所以它们的优缺点与数组也类似：
        1，查询的效率高，但是插入、删除时效率低。
        2，数据内容可以重复。

LinkedList集合

LinkedList常用的方法

public class Demo5 {/*** LinkedList集合常用的方法：* 增加：addFirst(E e) 、addLast(E e)*      offer(E e) 、offerFirst(E e)、offerLast(E e)* 删除：poll()、pollFirst()、pollLast()*      removeFirst()、removeLast()* 修改：* 查看：element()、getFirst()、getLast()*      indexOf(Object o)、lastIndexOf(Object o)*      peek()、E peekFirst() 、peekLast()* 判断：*/public static void main(String[] args) {//创建一个LinkedList集合,因为底层代码是一个泛型，所以我们一般创建对象时也是创建一个泛型集合LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();linkedList.add("q");linkedList.add("qw");linkedList.add("qw");//可以添加重复数据//addFirst(E e) 、addLast(E e) 向首部、尾部插入数据linkedList.addFirst("a");linkedList.addLast("z");System.out.println("============"+linkedList);//offer(E e) 、offerFirst(E e)、offerLast(E e)   分别在尾部、首部、尾部添加数据linkedList.offer("x");linkedList.offerFirst("b");linkedList.offerLast("y");System.out.println("============"+linkedList);//poll()、pollFirst()、pollLast()  分别是删除首部、首部、尾部的数据System.out.println("=============poll()删除的元素是："+linkedList.poll());System.out.println("=============pollFirst()删除的元素是："+linkedList.pollFirst());System.out.println("=============pollLast()删除的元素是："+linkedList.pollLast());System.out.println("=============removeFirst()删除："+linkedList.removeFirst());}
}

        问题：pollFirst()和removeFirst()都是表示删除的，为什么要存在两组呢？它们有什么区别吗？

        回答：当数组为空的时候，用pollFirst()可以删除null，代码不会报错，用removeFirst()删除的时候，代码会报错。pollFirst()是jdk1.6以后提出的，提高了代码的健壮性。

LinkedList底层源码

        首先我们先大致简要的说一下Linkedlist的底层数据结构。下面这个图是梦梦在网上看视频的时候截的一张图，感觉还挺不错的，就拿来用了。

        总结：Linkedlist的底层是一个双向链表的结构，双向的意思是：能够前后分别指向对象的链表地址，所以LinkedList底层是靠一个一个简要的对象连接起来。

        未完，后续在路上。。。。