一、Java 中的集合是什么？

Java 集合框架主要用于：

存储和操作一组对象。

最重要的是先把集合体系记住：

Java 集合框架
│
├── Collection
│     │
│     ├── List
│     │    ├── ArrayList
│     │    └── LinkedList
│     │
│     ├── Set
│     │    ├── HashSet
│     │    ├── LinkedHashSet
│     │    └── TreeSet
│     │
│     └── Queue
│          ├── PriorityQueue
│          └── Deque
│               └── ArrayDeque
│
└── Map
      ├── HashMap
      ├── LinkedHashMap
      ├── TreeMap
      ├── Hashtable
      └── ConcurrentHashMap

这里一定注意：

Map 不属于 Collection。

Collection 和 Map 是 Java 集合框架中两条重要的体系。

二、List：有序、可重复

List 最大特点：

元素有顺序，可以重复，可以通过索引访问。

例如：

List<String> list = new ArrayList<>();
 
list.add("张三");
list.add("李四");
list.add("张三");

结果：

0 → 张三
1 → 李四
2 → 张三

两个 "张三" 可以同时存在。

最重要的两个实现：

List
├── ArrayList
└── LinkedList

ArrayList ⭐⭐⭐⭐⭐

底层：

动态数组。

特点：

查询快
随机访问快
尾部添加通常快
中间插入/删除可能需要移动元素

例如：

list.get(100);

可以直接根据索引定位。

这是实际开发中非常常用的 List 实现。

LinkedList ⭐⭐⭐

底层：

双向链表。

可以理解：

null ← A ⇄ B ⇄ C ⇄ D → null

每个节点记录前后节点。

所以：

随机访问需要遍历；在已经定位到节点的情况下，链表结构的插入删除不需要像数组那样整体移动后续元素。

注意不要简单背：

“LinkedList 删除一定比 ArrayList 快。”

因为如果需要先根据索引找到那个元素，LinkedList 本身还需要遍历。

四、Set：不允许重复

Set 最大特点：

不允许保存重复元素。

例如：

Set<String> set = new HashSet<>();
 
set.add("张三");
set.add("李四");
set.add("张三");

最终只有：

张三
李四

最重要：

Set
├── HashSet
├── LinkedHashSet
└── TreeSet

HashSet ⭐⭐⭐⭐⭐

底层主要依赖：

HashMap。

例如：

Set<User> set = new HashSet<>();

判断元素是否重复会涉及：

hashCode()
    ↓
定位
    ↓
equals()
    ↓
判断是否相等

所以前面刚学过的：

为什么重写 equals 通常必须重写 hashCode？
hashcode和equals方法关系

在这里就串起来了。

LinkedHashSet

特点：

在 HashSet 的基础上维护元素的插入顺序。

TreeSet

特点：

可以按照自然顺序或者 Comparator 规则进行排序。

底层基于：

TreeMap / 红黑树。

五、Queue：队列

Queue 主要用于：

按照一定规则处理等待中的元素。

最经典的是：

先进先出 FIFO
 
进入：
A → B → C →
 
出去：
A
↓
B
↓
C

常见：

Queue<String> queue = new LinkedList<>();
 
queue.offer("A");
queue.offer("B");
 
queue.poll();

还有：

PriorityQueue

优先队列，并不是简单按照插入顺序出队，而是根据优先级规则处理元素。

以及常见的：

Deque

双端队列，可以两端添加和删除。

六、Map：Key-Value

Map 和前面不同：

Map 保存的是 Key-Value 键值对。

例如：

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
 
map.put(1, "张三");
map.put(2, "李四");

结构：

Key       Value
 
1    →    张三
2    →    李四

Key 不能重复。

如果：

map.put(1, "王五");

原来的：

1 → 张三

会被替换为：

1 → 王五

七、HashMap ⭐⭐⭐⭐⭐

这是整个 Java 集合八股里最重要的一个类。

Java 8 中可以先记成：

数组 + 链表 + 红黑树。

大致：

HashMap
 
table 数组
 │
 ├── [0]
 │
 ├── [1] → Node → Node
 │
 ├── [2]
 │
 ├── [3] → Node → Node → Node
 │
 └── [4]

哈希冲突严重、满足相应条件时：

链表
 ↓
红黑树

实习面试特别喜欢追：

HashMap底层结构？
        ↓
put流程？
        ↓
怎么确定数组下标？
        ↓
什么是哈希冲突？
        ↓
为什么用链表？
        ↓
为什么Java 8引入红黑树？
        ↓
什么时候树化？
        ↓
为什么容量通常是2的幂？
        ↓
什么时候扩容？
        ↓
负载因子为什么默认0.75？
        ↓
HashMap线程安全吗？
        ↓
ConcurrentHashMap怎么实现线程安全？

八、你准备八股时应该重点掌握哪些？

不用平均学习所有集合。

按照 Java 后端实习优先级，我建议：

第一梯队 ⭐⭐⭐⭐⭐：

ArrayList
HashMap
ConcurrentHashMap
HashSet

第二梯队 ⭐⭐⭐⭐：

LinkedList
TreeMap
ArrayDeque
PriorityQueue

第三梯队 ⭐⭐⭐：

TreeSet
LinkedHashMap
LinkedHashSet
Hashtable
Vector

尤其是：

ArrayList + HashMap + ConcurrentHashMap

这三个建议深入到底层实现。

面试：“介绍一下 Java 集合？”

可以这样回答：

Java 集合框架主要用于存储和操作一组对象，主要可以分为 Collection 和 Map 两大体系。

Collection 下面主要包括 List、Set 和 Queue。List 中的元素有序并且可以重复，常见实现有 ArrayList 和 LinkedList；Set 不允许元素重复，常见实现有 HashSet、TreeSet；Queue 主要用于队列场景。

Map 不属于 Collection，它用于保存 Key-Value 键值对，常见实现包括 HashMap、TreeMap、LinkedHashMap 和 ConcurrentHashMap。

实际开发中比较常见的是 ArrayList、HashMap、HashSet 和 ConcurrentHashMap，其中 HashMap 和 ConcurrentHashMap 也是 Java 集合相关面试的重点。

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