Java集合框架面試題
常見集合
集合可以看作是一種容器，用來存儲對象信息。
數(shù)組和集合的區(qū)別：
（1）數(shù)組長度不可變化而且無法保存具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)；集合類用于保存數(shù)量不確定的數(shù)據(jù)，以及保存具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)。
（2）數(shù)組元素既可以是基本類型的值，也可以是對象；集合只能保存對象。
Java集合類主要由兩個接口Collection和Map。
Collection接口派生出來的常用集合有：

• （主要）ArrayList、LinkedList

• （次要）HashSet、TreeSet、Vector(過去式)
  Map接口派生出來的常用集合有：

• （主要）HashMap

• （次要）TreeMap

簡要說明List、Set、Map的區(qū)別
List集合：有序、可重復(fù)集合，集合中每個元素都有其對應(yīng)的順序索引。
實現(xiàn)List接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector。
Set集合：有序，不可重復(fù)集合，重復(fù)元素會覆蓋掉。
實現(xiàn)Set接口的集合主要有：HashSet、TreeSet。
Map集合：以鍵值對的方式存儲，元素無存入順序，元素不可重復(fù)，重復(fù)元素會覆蓋掉，key、value都可以為null
實現(xiàn)Map接口的集合主要有：HashMap、HashTable、TreeMap。
（1）ArrayList
ArrayList是一個動態(tài)數(shù)組，也是我們最常用的集合，是List類的典型實現(xiàn)。它允許任何符合規(guī)則的元素插入甚至包括null。每一個ArrayList都有一個初始容量10，該容量代表了數(shù)組的大小。隨著容器中的元素不斷增加，容器的大小也會隨著增加。在每次向容器中增加元素的同時都會進行容量檢查，當快溢出時，就會進行擴容操作。所以如果我們明確所插入元素的多少，最好指定一個初始容量值，避免過多的進行擴容操作而浪費時間、效率。
（2）LinkedList
LinkedList是List接口的另一個實現(xiàn)，除了可以根據(jù)索引訪問集合元素外，LinkedList還實現(xiàn)了Deque接口，可以當作雙端隊列來使用，也就是說，既可以當作“?！笔褂?，又可以當作隊列使用。
（3）Vector
與ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以說Vector是線程安全的動態(tài)數(shù)組。它的操作與ArrayList幾乎一樣。
（4）HashSet
HashSet是不能保證元素的順序，不是線程同步的集合，如果多線程操作HashSet集合，則應(yīng)通過代碼來保證其同步，集合元素值可以是null
（5）TreeSet
TreeSet可以保證元素處于排序狀態(tài)，它采用紅黑樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲集合元素。TreeSet支持兩種排序方法：自然排序和定制排序，默認采用自然排序。
（6）HashMap
HashMap基于hashing原理，通過put()和get()方法存儲和獲取對象。當我們將鍵值對傳遞給put()方法時，它調(diào)用建對象的hashCode()方法來計算hashCode值，然后找到bucket位置來儲存值對象。當獲取對象時，通過建對象的equals()方法找到正確的鍵值對，然后返回對象。HashMap使用鏈表來解決碰撞問題，當發(fā)生碰撞了，對象將會存儲在鏈表的下一個節(jié)點中。
（7）HashTable
與HashMap的關(guān)系完全類似于ArrayList與Vertor，HashMap是線程不安全，HashTable是線程安全的，HashMap可以使用null值最為key或value；Hashtable不允許使用null值作為key和value，如果把null放進HashTable中，將會發(fā)生空指針異常。
（8）TreeMap
一個紅黑樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個key-value對作為紅黑樹的一個節(jié)點。TreeMap存儲key-value對時，需要根據(jù)key對節(jié)點進行排序。
面試常問
? 1. ArrayList和Vector的區(qū)別。
Vector：線程安全，數(shù)據(jù)增長原來的2倍。
ArrayList：非線程安全，數(shù)據(jù)增長沒有明確規(guī)定，從源碼來看是增長原來的1.5倍。
? 2. HashMap和HashTable的區(qū)別。

• 線程安全性不同：HashMap非線程安全，HashTable線程安全

• 繼承的父類不同：Hashtable繼承自Dictionary類，而HashMap繼承自AbstractMap類。但二者都實現(xiàn)了Map接口。

• key和value是否允許null值：Hashtable中，key和value都不允許出現(xiàn)null值

• 兩個遍歷方式的內(nèi)部實現(xiàn)上不同：鏈接:?Map集合遍歷

? 3. ArrayList,Vector,LinkedList的存儲性能和特性。
ArrayList和Vector都是使用數(shù)組方式存儲數(shù)據(jù)，此數(shù)組元素數(shù)大于實際存儲的數(shù)據(jù)以便增加和插入元素，它們都允許直接按序號索引元素，但是插入元素要涉及數(shù)組元素移動等內(nèi)存操作，所以索引數(shù)據(jù)快而插入數(shù)據(jù)慢，Vector由于使用了synchronized方法線程安全，性能上比ArrayList差。
而LinkedList使用雙向鏈表實現(xiàn)存儲，按序號索引數(shù)據(jù)需要進行前向或后向遍歷，所以索引數(shù)據(jù)較慢，但是插入數(shù)據(jù)時只需要記錄本項的前后項即可，所以插入速度較快。
? 4. HashMap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
jdk1.7：Hashmap實際上是一個數(shù)組和鏈表的散列表
jdk1.8：當鏈表中的元素超過了 8 個以后，會將鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹
? 5. HashMap的工作原理是什么？
以鍵值對(key-value)的形式存儲元素的。HashMap需要一個hash函數(shù)，它使用hashCode()和equals()方法來向集合/從集合添加和檢索元素。當調(diào)用put()方法的時候，HashMap會計算key的hash值，然后把鍵值對存儲在集合中合適的索引上。如果key已經(jīng)存在了，value會被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，負載因子(loadfactor)和擴容極限(thresholdresizing)
? 6. HashMap什么時候進行擴容呢？
當hashmap中的元素個數(shù)超過數(shù)組大小loadFactor（加載因子）時，就會進行數(shù)組擴容，loadFactor的默認值為0.75。
? 7. List、Map、Set三個接口，存取元素時，各有什么特點？
List與Set具有相似性，它們都是單列元素的集合
Map與List和Set不同，它是雙列的集合
List表示有先后順序的集合
Set無法擁有重復(fù)元素
Map保存key-value值，value可多值
? 8. Set里的元素是不能重復(fù)的，那么用什么方法來區(qū)分重復(fù)與否呢?是用==還是equals()?它們有何區(qū)別?
Set里的元素是不能重復(fù)的，元素重復(fù)與否是使用equals()方法進行判斷的。equals()和==方法決定引用值是否指向同一對象equals()在類中被覆蓋，為的是當兩個分離的對象的內(nèi)容和類型相配的話，返回真值。
? ?9. 兩個對象值相同(x.equals(y)==true)，但卻可有不同的hashcode，這句話對不對？
對，如果對象要保存在HashSet或HashMap中，它們的equals相等，那么，它們的hashcode值就必須相等。如果不是要保存在HashSet或HashMap，則與hashcode沒有什么關(guān)系了，這時候hashcode不等是可以的，例如arrayList存儲的對象就不用實現(xiàn)hashcode，當然，我們沒有理由不實現(xiàn)，通常都會去實現(xiàn)的。
? ?10. Java集合類框架的基本接口有哪些？
Collection：代表一組對象，每一個對象都是它的子元素。
Set：不包含重復(fù)元素的Collection。
List：有順序的collection，并且可以包含重復(fù)元素。
Map：可以把鍵(key)映射到值(value)的對象，鍵不能重復(fù)。
? ?11. HashSet的底層實現(xiàn)是什么？
通過看源碼知道HashSet的實現(xiàn)是依賴于HashMap的，HashSet的值都是存儲在HashMap中的。在HashSet的構(gòu)造法中會初始化一個HashMap對象，HashSet不允許值重復(fù)，因此，HashSet的值是作為HashMap的key存儲在HashMap中的，當存儲的值已經(jīng)存在時返回false。
? ?12. HashSet和TreeSet有什么區(qū)別？
HashSet是由一個hash表來實現(xiàn)的，因此，它的元素是無序的。add()，remove()，contains()TreeSet是由一個樹形的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的，它里面的元素是有序的。因此，add()，remove()，contains()方法的時間復(fù)雜度是O(logn)
? ? 13. 為什么集合類沒有實現(xiàn)Cloneable和Serializable接口？
克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的語義和含義是跟具體的實現(xiàn)相關(guān)的。因此，應(yīng)該由集合類的具體實現(xiàn)來決定如何被克隆或者是序列化。
? ?14. 數(shù)組(Array)和列表(ArrayList)有什么區(qū)別？什么時候應(yīng)該使用Array而不是ArrayList？
Array可以包含基本類型和對象類型，ArrayList只能包含對象類型。Array大小是固定的，ArrayList的大小是動態(tài)變化的。ArrayList處理固定大小的基本數(shù)據(jù)類型的時候，這種方式相對比較慢。
? ?15. Collection和Collections的區(qū)別。
collection是集合類的上級接口,繼承與它的接口主要是set和list。collections類是針對集合類的一個幫助類.它提供一系列的靜態(tài)方法對各種集合的搜索,排序,線程安全化等操作。
? ?16. Comparable和Comparator接口是干什么的？列出它們的區(qū)別。
Java提供了只包含一個compareTo()方法的Comparable接口。這個方法可以個給兩個對象排序。具體來說，它返回負數(shù)，0，正數(shù)來表明輸入對象小于，等于，大于已經(jīng)存在的對象。
Java提供了包含compare()和equals()兩個方法的Comparator接口。compare()方法用來給兩個輸入?yún)?shù)排序，返回負數(shù)，0，正數(shù)表明第一個參數(shù)是小于，等于，大于第二個參數(shù)。equals()方法需要一個對象作為參數(shù)，它用來決定輸入?yún)?shù)是否和comparator相等。只有當輸入?yún)?shù)也是一個comparator并且輸入?yún)?shù)和當前comparator的排序結(jié)果是相同的時候，這個方法才返回true。

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