Java面试题冲刺第十一天–集合框架篇(2)

我会详细讲解Java面试题冲刺第十一天--集合框架篇(2)的完整攻略。

题目说明

本题主要涉及Java中集合框架的部分知识点，包括ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等类的使用、特性、区别及适用场景等方面的内容。

解题思路

一、ArrayList与LinkedList的区别

1.底层数据结构不同：ArrayList底层使用数组实现，LinkedList底层使用双向链表实现；

2.查询和修改操作的时间复杂度不同：ArrayList的查询和修改操作时间复杂度为O(1)，因为底层数组支持随机访问，可直接定位；LinkedList的查询和修改操作时间复杂度为O(n)，因为需要从头或者尾遍历链表找到指定位置；

3.增加和删除操作的时间复杂度不同：ArrayList的增加和删除操作时间复杂度与数据规模有关，最坏情况下时间复杂度为O(n)，因为需要将后续元素全部向后或向前移动；LinkedList的增加和删除操作时间复杂度为O(1)，因为只需修改指针即可。

注：

1.O(n)表示随数据规模的增加，时间复杂度呈线性增长；

2.O(1)表示与数据规模无关，执行时间固定。

二、HashSet与LinkedHashSet与TreeSet的区别

1.HashSet是无序且不允许重复的集合，底层实现是利用HashMap，当元素插入HashSet中时，其相当于将元素作为HashMap的key存储，而value统一存储为当前对象类型的一个常量；

2.LinkedHashSet是有序且不允许重复的集合，可以按照元素插入的顺序进行排序，底层实现采用LinkedHashMap，其在HashSet的基础上使用双向链表维护插入顺序；

3.TreeSet是有序且不允许重复的集合，支持自然排序和定制排序，底层实现是基于红黑树数据结构实现的。

注：自然排序意味着集合中的元素需要实现Comparable接口，而定制排序则需要自己编写Comparator接口的实现类。

三、集合的适用场景

1.ArrayList适用于遍历操作和随机访问操作频繁的场景；

2.LinkedList适用于插入和删除操作频繁的场景；

3.HashSet适用于元素无序且不允许重复的场景；

4.LinkedHashSet适用于元素有序且不允许重复的场景；

5.TreeSet适用于元素有序且不允许重复的场景，并支持自然排序或定制排序的场景。

示例说明

1.假设现有一个List集合，其中存放了10万个元素，请你选择如何高效的完成该集合的遍历操作？

答：由于ArrayList支持随机访问，因此使用ArrayList能够高效的完成该集合的遍历操作。

2.假设现有一个需求，要求将一个字符串中的重复字符去重后输出，请你选择哪种集合完成该需求？

答：由于HashSet无序且不允许重复的特性，因此可以使用HashSet完成该需求。具体实现代码如下：

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "hello world";
        char[] c = str.toCharArray();
        Set<Character> set = new HashSet<>();
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < c.length; i++) {
            if (set.contains(c[i])) {
                continue;
            } else {
                set.add(c[i]);
                result.append(c[i]);
            }
        }
        System.out.println(result.toString());
    }
}

运行结果为"helowrd"，去重成功。

总结

本题主要涵盖了Java中集合框架的部分知识点，包括ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等类的使用、特性、区别及适用场景等方面的内容。理解这些知识点，可以让我们更好地理解Java中集合的本质，更高效地应用Java集合。