Collection 接口

David LiuMarch 20, 2023About 3 min

Collection 接口

List 接口

Vector，List 接口旧的实现，是线程安全的，方法前都加了 synchronized
Stack 是继承自 Vector 的类，但是一般不推荐使用，ArrayDeque 更快
ArrayList
LinkedList

ArrayList

初始容量

如果是无参构造，初始容量是 0，加入第一个元素的时候会扩容成 10。

扩容机制

当装满的时候，会扩容数组大小为 1.5 倍。

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1),所以 ArrayList 每次扩容之后容量都会变为原来的 1.5 倍（oldCapacity 为 1.5 倍向下取整）

比如：10+10/2 = 15, 33+33/2=49。如果是奇数的话会丢掉小数。

Vector

Vector 是 List 的古老实现类，底层使用Object[] 存储，线程安全的。

Stack 是 Vector 的子类，线程安全的。但是现在更多用 ArrayDeque 来实现 Stack

Queue/Deque 接口

PriorityQueue

LinkedList

ArrayDeque

底层基于可变长的数组和双指针实现双端队列。

不支持null值，因为poll出null意味着空队列，如果允许存null则产生歧义。

Set 接口

HashSet
LinkedHashSet
TreeSet

都是用对应的 HashMap 实现的，val 都是 null

TreeSet

范围操作： 提供了一些范围操作方法，如 subSet(), headSet(), tailSet() 等，用于获取集合的子集。
第一个和最后一个元素： 可以通过 first() 和 last() 方法访问集合中的最小和最大元素。

比较 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet

HashSet 是 Set 接口的主要实现类，HashSet 的底层是 HashMap，线程不安全的，可以存储 null 值;
LinkedHashSet 是 HashSet 的子类，能够按照添加的顺序遍历;
TreeSet 底层使用红黑树，能够按照添加元素的顺序进行遍历，排序的方式有自然排序和定制排序。

Collection 与 [] 转换

基本类型数组

在Java中，将int[]数组和ArrayList<Integer>之间进行转换是一种常见的操作。以下是这两种数据结构之间转换的一些优雅的方法：

`int[]` 转 `List<Integer>`

由于int[]是基本类型数组，你不能直接使用Arrays.asList()，因为它会将整个数组作为一个元素。你需要手动遍历数组并逐个添加元素：

int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
for (int i : array) {
    arrayList.add(i);
}

或者使用 Java 8 的流（Streams）：

int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
List<Integer> list = Arrays.stream(array).boxed().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

`ArrayList<Integer>` 转 `int[]`

将ArrayList<Integer>转换为int[]时，可以使用循环或者Java 8流：

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
int[] array = new int[arrayList.size()];
for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
    array[i] = arrayList.get(i);
}

使用 Java 8 流：

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
int[] array = arrayList.stream().mapToInt(i -> i).toArray();

在这两种情况下，使用 Java 8 流可以提供更简洁的代码，但是在处理非常大的数据集时，手动循环可能会有更好的性能。

对象数组

将String[]数组和ArrayList<String>之间进行转换是一个相对简单且常见的操作。以下是一些优雅的方法来实现这两种类型之间的转换：

`String[]` 转 `ArrayList<String>`

由于String[]是对象数组，你可以直接使用Arrays.asList()，然后构造一个新的ArrayList：

String[] array = {"Apple", "Banana", "Cherry"};
List<String> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList(array));

`ArrayList<String>` 转 `String[]`

要将ArrayList<String>转换为String[]，你可以使用ArrayList的toArray()方法：

List<String> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));
String[] array = arrayList.toArray(new String[0]);

在这里，new String[0]是作为数组类型的模板，确保toArray()方法返回String[]类型的数组。Java 8及以上版本中，使用new String[0]比指定确切大小的数组更高效，因为内部实现会自动调整数组的大小。

sort 方法稳定性：

Arrays.sort(T[],Comparator<? super T> c)内部采用的归并排序，因此是稳定的。
Arrays.sort(int[] a)内部采用的快速排序，因此是不稳定的。
Collections.sort(List<T> list)、和Collections.sort(List<T> list，Comparator<？super T> c)采用的都是稳定的排序，采用的何种排序方式，需要核实。