当前位置 博文首页 > m0_46212244的博客：java集合面试题
1.集合里常用的类有哪些？
(1)List、Set、Map、Queue
2.Collection 和 Collections 有什么区别？
(1)Collection是一个集合接口，它提供了集合对象进行基本操作的通用方法，所有集合都是它的子类，比如 List、Set 等；
(2)Collections 是一个集合包装类，包含了很多操作集合的静态方法，不能被实例化，就像一个工具类，
比如提供的排序方法：Collections. sort(list)；
3.List、Set、Map 之间的区别是什么？
(1)list集合有序可重复，set无序不可重复，Map以键值对的形式对元素进行存储。Map不允许有重复键，
但允许有不同键对应的重复的值。
(2)List允许任意数量的空值，Set最多允许一个空值的出现，Map只允许出现一个空键，
但允许出现任意数量的空值
4.HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
(1)hashMap不是线程安全的，hashtable是线程安全的。
(2)继承的父类不同，HashTable是继承自Dictionary类，而HashMap是继承自AbstractMap类。
不过它们都同时实现了map、Cloneable（可复制）、Serializable（可序列化）这三个接口。
(3)HashTable不允许存null值（key和value都不可以），HashMap允许null值（key和value）都可以。
(4)HashTable使用Enumeration遍历，HashMap使用Iterator进行遍历。
(5)Hashtable默认的初始大小为11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。HashMap默认的初始化大小为16。
之后每次扩充，容量变为原来的2倍。
(6)创建时，如果给定了容量初始值，那么Hashtable会直接使用你给定的大小，而HashMap会将其扩充
为2的幂次方大小。也就是说Hashtable会尽量使用素数、奇数。而HashMap则总是使用2的幂作为哈希表的大小。
(7)hashMap去掉了HashTable 的contains方法，但是加上了containsValue（）和containsKey（）方法。
5.如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？
(1)TreeMap<K,V>的Key值是要求实现java.lang.Comparable，所以迭代的时候TreeMap默认是按照Key值升序排序的
，TreeMap的实现是基于红黑树结构。适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键（key）。
(2)HashMap<K,V>的Key值实现散列hashCode()，分布是散列的、均匀的，不支持排序；数据结构主要是数组，
链表或红黑树。适用于在Map中插入、删除和定位元素。
(3)结论：如果你需要得到一个有序的结果时就应该使用TreeMap（因为HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。
除此之外，由于HashMap有更好的性能，所以大多不需要排序的时候我们会使用HashMap。
6.说一下 HashMap 的实现原理？
(1)当我们往HashMap中put元素时，底层调用k的hashcode方法得出hash值，然后通过哈希算法将hash值转换为数组的下标，
当下标上没有任何元素时，就把这个节点放在这个位置上。如果下标对应的位置上有链表，此时会拿着k和链表上的k进行equals比较，
如果和所有链表上的k 进行equals返回都是false，则将这个节点加入到末尾。如果其中有一个返回为true。则将其的value值覆盖。
如果添加时发现容量不够，就开始扩容
(2)题外补充：hashMap的get(k)原理：
①先调用k的hashcode方法得出hash值，通过哈希算法将其转换为数组下标。通过数组下标快速定位，
如果该位置上什么都没有，则返回null，如果改位置上有链表，那么拿着参数k和链表上的所有k进行equals，
如果所有equals都返回false，则返回null。但是只要其中一个节点的k返回为true，get方法就将其value返回。
(3)题外补充之HashMap扩容机制（JDK8）
①首相说明一下，HashMap的底层数据结构是数组+链表-->红黑树。在第一次添加数据时，
默认构造函数构建初始容量为16，到达它的临界值时12（16 * 0.75=12），数组就会扩容致32（16 * 2）.
然后新的临界值就是24（32 * 0.75）....依此类推，但是在JDK8之后，如果一条链表的元素个数到达8
且数组的大小到达64的时候，就会进化成红黑树
7.说一下 HashSet 的实现原理？
(1)HashSet底层由HashMap实现，扩容机制一样。它封装了一个HashMap来存储所有的集合元素。但是它不一样的是，
它的所有集合元素由HashMap的key来保存，而HashMap的value则存储了一个PRESENT。它是一个静态的 Object 对象。
(2)HashSet的其它操作原理都是基于HashMap的
8.ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
(1)ArrayList底层采用动态数组的数据结构，LinkedList是链表的数据结构。
(2)ArrayList查询快，插入和删除慢。LinkedList查询慢，插入、删除快
(3)随机访问效率不同
9.如何实现数组和 List 之间的转换？
(1)List转换成为数组：调用ArrayList的toArray方法。
(2)数组转换成为List：调用Arrays的asList方法。
10.ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
(1)Vector是同步的，而ArrayList不是，即ArrayList不是线程安全的。Vector是线程安全的
(2)ArrayList和Vector都会根据实际的需要动态的调整容量,只不过在Vector扩容每次会增加1倍，而ArrayList只会增加50%
(3)补充：如果只有一个线程去访问集合那么使用ArrayList，他不考虑线程安全的问题，
所以效率会高一些如果是多个线程去访问集合，那么使用Vector
11.Array 和 ArrayList 有何区别？
(1)Array 数组可以包含基本类型和对象类型，ArrayList 却只能包含对象类型。
Array 数组在存放的时候一定是同种类型的元素。ArrayList 就不一定了 。
(2)Array 数组的空间大小是固定的,所以需要事前确定合适的空间大小。
ArrayList 的空间是动态增长的,而且，每次添加新的元素的时候都会检查内部数组的空间是否足够。
(3)ArrayList 方法上比 Array 更多样化，比如添加全部 addAll()、删除全部
removeAll()、返回迭代器 iterator() 等
12.在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？
(1)相同点：两者都是打印第一个元素并删除第一个元素
(2)不同点：如果没有元素 remove()会直接抛NoSuchElementException 异常，而 poll()会返回 null。
13.哪些集合类是线程安全的？
(1)vector 就比arraylist多了个同步化机制（线程安全），因为效率较低，现在已经不太建议使用
(2)statck：堆栈类，先进后出
(3)hashtable：就比hashmap多了个线程安全。
(4)enumeration：枚举，相当于迭代器。
14.迭代器 Iterator 是什么？
(1)迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，但是该对象比较特殊，
不能直接创建对象，该对象是以内部类的形式存在于每个集合类的内部。迭代器通常被称为“轻量级”对象，
因为创建它的代价小。
15.Iterator 怎么使用？有什么特点？
(1)使用：
①iterator只能单向移动：
②使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，
它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。
③使用next()获得序列中的下一个元素。
④使用hasNext()检查序列中是否还有元素。
⑤使用remove()将迭代器新返回的元素删除。
(2)特点：
①terator在遍历元素过程中，有线程修改集合元素会有ConcurrentModificationEception异常
16.Iterator 和 ListIterator 的区别？
(1)Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List,而Set并不能使用ListIterator
(2)ListIterator有add()方法，可以向List中添加对象，而Iterator不能。
(3)ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法，可以实现顺序向后遍历。但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法，
可以实现逆向（顺序向前）遍历。Iterator就不可以。
(4)ListIterator可以定位当前的索引位置，nextIndex()和previousIndex()可以实现。Iterator 没有此功能。
(5)都可实现删除对象，但是ListIterator可以实现对象的修改，set()方法可以实现。Iterator仅能遍历，
不能修改。因为ListIterator的这些功能，可以实现对LinkedList等List数据结构的操作。
17.集合和数组的区别?
(1)数组是固定长度的；集合可变长度的。
(2)数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。
(3)数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。
18.怎么确保一个集合不能被修改？
(1)可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个只读集合，
这样改变集合的任何操作都会抛出 Java. lang. UnsupportedOperationException 异常。
19.如何边遍历边移除 Collection 中的元素？
(1)边遍历边修改 Collection 的唯一正确方式是使用 Iterator.remove() 方法
20.遍历一个 List 有哪些不同的方式？每种方法的实现原理是什么？Java 中 List 遍历的最佳实践是什么？
(1)for 循环遍历，基于计数器。在集合外部维护一个计数器，然后依次读取每一个位置的元素，当读取到最后一个元素后停止。
(2)迭代器遍历，Iterator。Iterator 是面向对象的一个设计模式，目的是屏蔽不同数据集合的特点，
统一遍历集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。
(3)foreach 循环遍历。foreach 内部也是采用了 Iterator 的方式实现，使用时不需要显式声明 Iterator 或计数器。
优点是代码简洁，不易出错；缺点是只能做简单的遍历，不能在遍历过程中操作数据集合，例如删除、替换。
(4)最佳实践：Java Collections 框架中提供了一个 RandomAccess 接口，用来标记 List 实现是否支持 Random Access。
如果一个数据集合实现了该接口，就意味着它支持 Random Access，按位置读取元素的平均时间复杂度为 O(1)，如ArrayList。
如果没有实现该接口，表示不支持 Random Access，如LinkedList。
(5)推荐的做法就是：支持 Random Access 的列表可用 for 循环遍历，否则建议用 Iterator 或 foreach 遍历。
21.说一下 ArrayList 的优缺点？
(1)优点：
①ArrayList 底层以数组实现，是一种随机访问模式。ArrayList 实现了 RandomAccess 接口，因此查找的时候非常快。
②ArrayList 在顺序添加一个元素的时候非常方便。
(2)缺点：
①删除元素的时候，需要做一次元素复制操作。如果要复制的元素很多，那么就会比较耗费性能。
②插入元素的时候，也需要做一次元素复制操作，缺点同上。
(3)结论：ArrayList 比较适合顺序添加、随机访问的场景。
22.多线程场景下如何使用 ArrayList？
(1)ArrayList 不是线程安全的，如果遇到多线程场景，可以通过 Collections 的 synchronizedList
方法将其转换成线程安全的容器后再使用。
23.为什么 ArrayList 的 elementData 加上 transient 修饰？
(1)ArrayList 实现了 Serializable 接口，这意味着 ArrayList 支持序列化。
transient 的作用是说不希望 elementData 数组被序列化.重写了 writeObject 实现：
每次序列化时，先调用 defaultWriteObject() 方法序列化 ArrayList 中的非 transient 元素，
然后遍历 elementData，只序列化已存入的元素，这样既加快了序列化的速度，
又减小了序列化之后的文件大小。
24.List 和 Set 的区别
(1)List , Set 都是继承自Collection 接口
(2)他们的特点：
①List 特点：一个有序（元素存入集合的顺序和取出的顺序一致）容器，元素可以重复，可以插入多个null元素，元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。
②Set 特点：一个无序（存入和取出顺序有可能不一致）容器，不可以存储重复元素，只允许存入一个null元素，必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。
(3)他们的区别：
①List 支持for循环，也就是通过下标来遍历，也可以用迭代器，但是set只能用迭代，因为他无序，无法用下标来取得想要的值。
②Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。
③List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变
25.HashSet如何检查重复？HashSet是如何保证数据不可重复的？
(1)检查重复
①向HashSet 中add ()元素时，判断元素是否存在的依据，不仅要比较hash值，同时还要结合equles 方法比较。
HashSet 中的add ()方法会使用HashMap 的put()方法。
(2)保证数据不重复
①HashMap 的 key 是唯一的，由源码可以看出 HashSet 添加进去的值就是作为HashMap 的key，
并且在HashMap中如果K/V相同时，会用新的V覆盖掉旧的V，然后返回新的V。
所以不会重复（ HashMap 比较key是否相等是先比较hashcode 再比较equals ）。
26.HashSet与HashMap的区别?
(1)它们的实现接口不一样，后者实现了Map接口，前者实现Set接口
(2)HshMap存储键值对，HashSet存储对象
(3)HashMap使用put添加元素值Map，HshSet使用add方法
(4)计算hashCode值不一样。后者使用键对象计算。前者使用成员对象来计算
(5)HashMap比HashSet的效率快
27.为什么HashMap中String、Integer这样的包装类适合作为K？
(1)String、Integer等包装类的特性能够保证Hash值的不可更改性和计算准确性，能够有效的减少Hash碰撞的几率
(2)都是final类型，即不可变性，保证key的不可更改性，不会存在获取hash值不同的情况
(3)内部已重写了equals()、hashCode()等方法，遵守了HashMap内部的规范，不容易出现Hash值计算错误的情况；
28.如果使用Object作为HashMap的Key，应该怎么办呢？
(1)重写hashCode和equals方法
29.HashSet和TreeSet分别如何实现去重的？
(1)HashSet:添加元素时，先得到hash值，会转成索引值，找到存储数据表table，看这个索引位置是否有元素，
如果没有，则直接加入。如果有元素，即调用equals比较（记得要重写equals），如果相同，就放弃添加，
如果不相同，就将其放到最后。如果添加时发现容量不够，开始扩容
(2)TreeSet去重机制：如果你传入的一个Comparator匿名对象，就使用实现的comparator去重，
如果方法返回0，就认为是相同的元素，就不添加，如果你没有传入一个Comparator匿名对象，
则以你添加的对象实现的Comparable接口里的compareTo方法去重
29.创建一个User类，TreeSet treeSet = new TreeSet();treeSet.add(new User);会不会报错？为什么？
(1)首先会不会报错取决于你的这个User类有没有实现Comparable接口，如果没有去实现这个接口，
那么在TreeSet使用add方法的时候，它的底层会去将User类转成Comparable类型。这时候，
你没实现这个接口，那么会报出一个类型异常的错误。
30.说说你对红黑树的见解？
(1)每个节点非红即黑
(2)根节点总是黑色的
(3)如果节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的（反之不一定）
(4)每个叶子节点都是黑色的空节点（NIL节点）
(5)从根节点到叶节点或空子节点的每条路径，必须包含相同数目的黑色节点（即相同的黑色高度）
