java集合面试题

java集合面试题

上图为整体的集合框架图，在理解下面的面试题的时候，这个图可以更好的帮助你理顺思路

java集合框架的基础接口有哪些？

集合分为单列集合和双列集合

单列集合的基础接口

Iterator、Collection、List、Set、Queue

List, Set, Map 是否继承自 Collection 接口

List，Set 是，Map 不是

List、Map、Set 三个接口，存取元素时，各有什么特点？

List 以特定次序来持有元素，可有重复元素。Set 无法拥有重复元素,内部排序。Map 保
存 key-value 值，value 可多值。

你所知道的集合类都有哪些？主要方法？

最常用的集合类是 List 和 Map。 List 的具体实现包括 ArrayList 和 Vector，
它们是可变大小的列表，比较适合构建、存储和操作任何类型对象的元素列表。 List 适用于按数值索引访问元素的情形。
Map 提供了一个更通用的元素存储方法。 Map 集合类用于存储元素对（称作"键"和"值"），其中每个键映射到一个值。

单列集合Collection

作为集合层级的根接口。一个集合代表一组对象，这些对象即为它的元素。Java平台不提供这个接口任何直接的实现。
Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元素（Elements）

Collection为什么不继承Cloneable和Serializable？

collection接口是一个抽象表现，更重要的是让他的实现类来继承Cloneable和Serializable，这样才有意义。
反过来说，只有与具体实现打交道，克隆和序列化的含义与语义才能发挥出来作用。

Collection 和 Collections 的区别

Collection 是集合类的上级接口，继承与他的接口主要有 Set 和 List.
Collections 是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作

数组和链表分别适用于什么场景，为什么？

数组:查询多,增删少; 因为底层是动态数组，可以根据指针查询效率高
链表:查询少,增删多; 因为底层是链表结构增删方便.

List

特点：

• 有序集合
• 可以包含重复元素,可为空
• 可以通过它的索引来访问集合中的任一元素。
  List更类似于一个长度可以动态变化的数组。

你知道的 List 都有哪些？

ArrayList、LinkedList、Vector 等。

List 和 Vector 有什么区别？

Vector 是 List 接口下线程安全的集合。

List 是有序的吗？

List 是有序的。

List 是线程安全的吗？如果要线程安全要怎么做？

List 中 的 Vector 才 是 线 程 安 全 的 ， 其 他 要 实 现 线 程 安 全 使 用 工 具 类
Collections.synchronizedList(new ArrayList())方法。

怎么给 List 排序？

使用 List 自身的 sort 方法，或者使用 Collections.sort(list)方法;

如何对list集合中的数据进行去重

1.借助set集合
2.利用List的contains方法循环遍历

Arrays.asList 方法后的 List 可以扩容吗？

Arrays.asList 使用的是 final 数组，并且不支持 add 方法，不支持扩容。

List 和 Array 之间如何互相转换？

List>Array 使用 toArray 方法，Array>List 使用 Arrays.asList(array)方法，由于它是固定的，不固定的可以使用 new ArrayList(Arrays.asList(array))。

ArrayList

底层结构：数组

ArrayList 默认大小是多少，是如何扩容的？

Jdk1.7 之前 ArrayList 默认大小是 10，JDK1.7 之后是 0，JDK 差异，每次约按 1.5 倍扩容。

LinkedList

底层结构：双向链表

ArrayList 和 LinkedList 的区别？分别用在什么场景？

ArrayList 和 LinkedList 数据结构不一样，前者用在查询较多的场合，后者适用于插入较多的场合。

ArrayList 和 LinkedList 的底层数据结构是什么？

ArrayList 使用的是数组结构，LinkedList 使用的是链表结构。

说出 ArrayList,Vector, LinkedList 的存储性能和特性

1.ArrayList 和 Vector 都是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，
2.Vector 由于使用了 synchronized 方法（线程安全），通常性能上较 ArrayList 差
3. LinkedList 使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。

ArrayList和LinkedList有什么区别？

1.底层实现：
ArrayList的底层是动态数组；LinkedList的底层是双向链表
2.增加元素：
ArrayList将元素追加至最后，ArrayList数组的默认初始大小为10，如果新增元素后大小超过数组的容量，则会对数组进行扩容，默认扩容大小为1.5倍；同时需要讲旧数组中的元素copy到新数组中
LinkedList将元素添加到链表的末尾，新增的元素作为最后一个节点
3.删除元素
ArrayList根据index删除元素，index索引上的元素被删除，index索引后的元素向前平移一个单位，因此效率不高
LinkedList根据index删除元素，改变index前后元素的指向，效率高；
4.插入元素
ArrayList在index位置上插入元素，需将原先index及往后的元素向后平移一个单位，效率不高
LinkedList在index位置插入元素，只需改变前后元素指向，效率高
5.查询
ArrayList根据index能够直接定位到元素所在位置，效率高
LinkedList查询时，需要从首个元素沿着链表进行查找，直到找到index索引处的元素，然后返回，效率不高

Set

特点：

• 无序
• 不包含重复元素
• 只有一个空元素

Set 里的元素是不能重复的，那么用什么方法来区分重复与否呢? 是用==还是 equals()? 它们有何区别

Set 里的元素是不能重复的，那么用 iterator()方法来区分重复与否。equals()是判读两个
Set 是否相等
equals()和==方法决定引用值是否指向同一对象 equals()在类中被覆盖，为的是当两
个分离的对象的内容和类型相配的话，返回真值

双列集合的基础接口Map

Map是一个将key映射到value的对象（也就是key=value的键值对），一个Map不能包含重复的key，每个key最多只能映射一个value。
Map 提供 key 到 value 的映射

Map

• 无序
• 键不重，值可重
• 可一个空键、多个空值

为什么Map不继承Collection接口

尽管Map接口和它的实现也是集合框架的一部分，但是Map不是集合，集合也不是Map。
再说，Map包含key-value对，他提供抽取key或者value列表集合的方法，但是它不适合“”一组对象“”规范。

HashMap的底层结构

HashMap底层数据结构为数组+链表；在JDK1.8中当链表的长度超过8时，链表会转换为红黑树；
数组的默认数组长度为16，数组的长度总是为2的幂；当数组的某一个链表的长度超出扩容条件：数组长度负载因子(默认0.75)，如：数组长度160.75=12，那么当链表(JDK1.7)或红黑树(JDK1.8)大小超过12，就会进行自动扩容；

HashMap怎么将数据存在有限的数组中(HashMap如何存储数据？)

1、如果数组还没有初始化（数组长度是0），则先初始化，默认16
2、通过hash方法计算key的hash值，hash值对数组长度进行取余操作，进而计算得到应该放置到数组的位置
3、如果该位置为空，则直接放置此处
4、如果该位置不为空，而且元素是红黑树，则插入到其中
5、如果是链表，则遍历链表，如果找到相等的元素则替换，否则插入到链表尾部
6、如果链表的长度大于或等于8，则将链表转成红黑树

HashMap 和 Hashtable 的区别

HashMap 是 Hashtable 的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了 Map 接口，主要区别在于 HashMap 允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。
HashMap 允许将 null 作为一个 entry 的 key 或者 value，而 Hashtable 不允许。
HashMap 把 Hashtable 的 contains 方法去掉了，改成 containsvalue 和 containsKey。因为 contains 方法容易让人引起误解。
Hashtable 继承自 Dictionary 类，而 HashMap 是 Java1.2 引进的 Map interface 的一个实现。
最大的不同是，Hashtable 的方法是 Synchronize 的，而 HashMap 不是，在多个线程访问 Hashtable 时，不需要自己为它的方法实现同步，而 HashMap 就必须为之提供外同步。
Hashtable 和 HashMap 采用的 hash/rehash 算法都大概一样，所以性能不会有很大的差异。

ArrayList 和 Vector 的区别,HashMap 和 Hashtable 的区别

就 ArrayList 与 Vector 主要从二方面来说.
一.同步性:Vector 是线程安全的，也就是说是同步的，而 ArrayList 是线程序不安全的，不是同步的
二.数据增长:当需要增长时,Vector 默认增长为原来一培，而 ArrayList 却是原来的一半
就 HashMap 与 HashTable 主要从三方面来说。
一.历史原因:Hashtable 是基于陈旧的 Dictionary 类的，HashMap 是 Java 1.2 引进的 Map
接口的一个实现
二.同步性:Hashtable 是线程安全的，也就是说是同步的，而 HashMap 是线程序不安全的，不是同步的
三.值：只有 HashMap 可以让你将空值作为一个表的条目的 key 或 value

HashMap在JDK1.8与JDK1.7中有什么不同

1、1.8中引入了红黑树，而1.7中没有
2、1.8中元素是插在链表的尾部，而1.7中新元素是插在链表的头部
3、扩容的时候，1.8中不会出现死循环，而1.7中容易出现死循环

HashMap和HashTable的区别

（1）HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的，内部的方法基本都经过synchronized修饰。
（2）因为同步、哈希性能等原因，性能肯定是HashMap更佳，因此HashTable已被淘汰。
（3） HashMap允许有null值的存在，而在HashTable中put进的键值只要有一个null，直接抛出NullPointerException。
（4）HashMap默认初始化数组的大小为16，HashTable为11。前者扩容时乘2，使用位运算取得哈希，效率高于取模。而后者为乘2加1，都是素数和奇数，这样取模哈希结果更均匀。