面试题：Java集合类框架的基本接口有哪些？

Java 集合框架（Java Collections Framework）提供了一套丰富的接口和类来存储和操作数据。这些接口定义了集合的基本行为，是集合框架的核心。以下是 Java 集合框架中的基本接口：

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1. Collection 接口

• 作用：Collection 是集合框架的根接口，表示一组对象的集合。
• 主要方法：
  • add(E e)：添加元素。
  • remove(Object o)：删除元素。
  • contains(Object o)：判断是否包含元素。
  • size()：返回集合大小。
  • iterator()：返回迭代器。
• 子接口：
  • List、Set、Queue。

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2. List 接口

• 作用：List 表示有序的集合，允许重复元素。
• 特点：
  • 元素按插入顺序存储。
  • 可以通过索引访问元素。
• 主要实现类：
  • ArrayList：基于动态数组实现，支持快速随机访问。
  • LinkedList：基于双向链表实现，支持快速插入和删除。
  • Vector：线程安全的动态数组（已过时，推荐使用 ArrayList）。
• 主要方法：
  • get(int index)：获取指定位置的元素。
  • set(int index, E element)：设置指定位置的元素。
  • indexOf(Object o)：返回元素的索引。

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3. Set 接口

• 作用：Set 表示不允许重复元素的集合。
• 特点：
  • 元素唯一性通过 equals() 和 hashCode() 方法保证。
  • 不保证元素的顺序（除非使用 LinkedHashSet 或 TreeSet）。
• 主要实现类：
  • HashSet：基于哈希表实现，无序。
  • LinkedHashSet：基于哈希表和链表实现，保留插入顺序。
  • TreeSet：基于红黑树实现，元素有序。
• 主要方法：
  • 继承自 Collection 接口，没有新增方法。

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4. Queue 接口

• 作用：Queue 表示队列，通常遵循先进先出（FIFO）的原则。
• 特点：
  • 支持在队尾添加元素，在队头移除元素。
• 主要实现类：
  • LinkedList：可以用作队列。
  • PriorityQueue：基于堆实现，元素按优先级排序。
• 主要方法：
  • offer(E e)：添加元素到队尾。
  • poll()：移除并返回队头元素。
  • peek()：返回队头元素但不移除。

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5. Deque 接口

• 作用：Deque 是双端队列（Double Ended Queue），支持在两端添加和移除元素。
• 特点：
  • 可以用作栈（后进先出）或队列（先进先出）。
• 主要实现类：
  • ArrayDeque：基于动态数组实现。
  • LinkedList：基于双向链表实现。
• 主要方法：
  • addFirst(E e)：在队头添加元素。
  • addLast(E e)：在队尾添加元素。
  • removeFirst()：移除并返回队头元素。
  • removeLast()：移除并返回队尾元素。

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6. Map 接口

• 作用：Map 表示键值对的集合，键不允许重复。
• 特点：
  • 键唯一，值可以重复。
  • 不继承自 Collection 接口。
• 主要实现类：
  • HashMap：基于哈希表实现，无序。
  • LinkedHashMap：基于哈希表和链表实现，保留插入顺序。
  • TreeMap：基于红黑树实现，键有序。
• 主要方法：
  • put(K key, V value)：添加键值对。
  • get(Object key)：根据键获取值。
  • remove(Object key)：根据键删除键值对。
  • keySet()：返回所有键的集合。
  • values()：返回所有值的集合。

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7. SortedSet 接口

• 作用：SortedSet 是 Set 的子接口，表示元素有序的集合。
• 特点：
  • 元素按自然顺序或自定义比较器排序。
• 主要实现类：
  • TreeSet。
• 主要方法：
  • first()：返回第一个元素。
  • last()：返回最后一个元素。
  • headSet(E toElement)：返回小于指定元素的子集。
  • tailSet(E fromElement)：返回大于等于指定元素的子集。

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8. SortedMap 接口

• 作用：SortedMap 是 Map 的子接口，表示键有序的键值对集合。
• 特点：
  • 键按自然顺序或自定义比较器排序。
• 主要实现类：
  • TreeMap。
• 主要方法：
  • firstKey()：返回第一个键。
  • lastKey()：返回最后一个键。
  • headMap(K toKey)：返回键小于指定键的子映射。
  • tailMap(K fromKey)：返回键大于等于指定键的子映射。

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9. Iterator 接口

• 作用：Iterator 用于遍历集合中的元素。
• 主要方法：
  • hasNext()：判断是否还有下一个元素。
  • next()：返回下一个元素。
  • remove()：移除当前元素。

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10. Iterable 接口

• 作用：Iterable 表示可迭代的集合，提供了 iterator() 方法。
• 主要方法：
  • iterator()：返回一个迭代器。

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11. Comparable 和 Comparator 接口

• 作用：用于定义对象的排序规则。
• Comparable：
  • 定义自然排序规则，实现 compareTo() 方法。
• Comparator：
  • 定义自定义排序规则，实现 compare() 方法。

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12. 总结

接口	说明
Collection	集合框架的根接口，表示一组对象的集合。
List	有序集合，允许重复元素。
Set	无序集合，不允许重复元素。
Queue	队列，遵循先进先出（FIFO）原则。
Deque	双端队列，支持在两端添加和移除元素。
Map	键值对集合，键不允许重复。
SortedSet	元素有序的集合。
SortedMap	键有序的键值对集合。
Iterator	用于遍历集合中的元素。
Iterable	表示可迭代的集合。
Comparable	定义自然排序规则。
Comparator	定义自定义排序规则。