Java面试准备-集合

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一、List 和 Set 区别

list和set是实现了collection接口的

List

• 可以有重复项
• 有序容器，按插入的顺序输出
• 常用的实现类有ArrayList，LinkedList和Vector

Set

• 不能有重复项
• 无序容器，无法保证输出的顺序，TreeSet可以通过 Comparator  或者 Comparable 维护了一个排序顺序
• 常用的实现类有HashSet，TreeSet

二、List 和 Map 区别

List实现了Collection接口，而Map没有，它本身是一个接口。

List

• 可以有重复项
• 有序容器，按插入的顺序输出
• 常用的实现类有ArrayList，LinkedList和Vector

Map

• Map的每个Entry都有两个对象，键对象和值对象。键对象是唯一
• Map的实现类有HashMap，TreeMap等

三、Arraylist 与 LinkedList 区别

• ArrayList是基于动态数组的数据结构，LinkedList是基于链表的数据结构
• 对于随机访问get和set，ArrayList要快于LinkedList
• 但插入和删除，LinkedList要优于ArrayList

四、ArrayList 与 Vector 区别

ArrayList和Vector是List的实现，Vector是线程安全，而ArrayList不是。因为这样，ArrayList速度会比Vector快。当存储空间不够时，Vector是增长一倍，而arrayList增长50%。

五、HashMap 和 Hashtable 的区别

• HashTable是synchronized，线程安全，而HashMap不是线程安全。所以HashMap速度要快于HashTable
• Hashtable中，key和value都不允许出现null值，HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个；可以有一个或多个键所对应的值为null
• Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap继承自AbstractMap类。但二者都实现了Map接口

• 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则保留了contains，containsValue和containsKey三个方法，其中contains和containsValue功能相同。

• Hashtable、HashMap都使用了 Iterator。而由于历史原因，Hashtable还使用了Enumeration的方式 

• HashTable直接使用对象的hashCode。而HashMap重新计算hash值

• HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11，而HashMap为16，Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂，而HashMap则要求一定为2的整数次幂。Hashtable扩容时，将容量变为原来的2倍加1，而HashMap扩容时，将容量变为原来的2倍

六、HashSet 和 HashMap 区别

HashMap是键唯一，HashSet是对象唯一

 

*HashMap*	*HashSet*
HashMap实现了Map接口	HashSet实现了Set接口
HashMap储存键值对	HashSet仅仅存储对象
使用put()方法将元素放入map中	使用add()方法将元素放入set中
HashMap中使用键对象来计算hashcode值	HashSet使用成员对象来计算hashcode值，对于两个对象来说hashcode可能相同，所以equals()方法用来判断对象的相等性，如果两个对象不同的话，那么返回false
HashMap比较快，因为是使用唯一的键来获取对象	HashSet较HashMap来说比较慢

七、HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别

在hashMap的基础上，ConcurrentHashMap将数据分为多个segment，默认16个（concurrency level），然后每次操作对一个segment加锁，避免多线程锁得几率，提高并发效率。

八、HashMap 的工作原理及代码实现

HashMap基于hashing原理，我们通过put()和get()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时，它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode，让后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。

当两个不同的键对象的hashcode相同时会发生什么？ 它们会储存在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()方法用来找到键值对。

注：可以使用任何对象作为键，只要它遵守了equals()和hashCode()方法的定义规则

public class CustomHashMap {
 
	private class Entry {
		int hash;
		K key;
		V value;
		Entry next;
 
		Entry(int hash, K key, V value, Entry next) {
			this.hash = hash;
			this.key = key;
			this.value = value;
			this.next = next;
		}
	}
 
	private static final int DEFAULT_CAPACITY = 1 << 4;
 
	private Entry[] table;
 
	private int capacity;
 
	private int size;
 
	public CustomHashMap() {
		this(DEFAULT_CAPACITY);
	}
 
	public CustomHashMap(int capacity) {
		if (capacity < 0) {
			throw new IllegalArgumentException();
		} else {
			table = new Entry[capacity];
			size = 0;
			this.capacity = capacity;
		}
	}
 
	public int size() {
		return size;
	}
 
	public boolean isEmpty() {
		return size == 0 ? true : false;
	}
 
	private int hash(K key) {
		double tmp = key.hashCode() * (Math.pow(5, 0.5) - 1) / 2;
		double digit = tmp - Math.floor(tmp);
		return (int) Math.floor(digit * capacity);
	}
 
	public void put(K key, V value) {
		if (key == null) {
			throw new IllegalArgumentException();
		}
		int hash = hash(key);
		Entry nEntry = new Entry(hash, key, value, null);
		Entry entry = table[hash];
		while (entry != null) {
			if (entry.key.equals(key)) {
				entry.value = value;
				return;
			}
			entry = entry.next;
		}
		nEntry.next = table[hash];
		table[hash] = nEntry;
		size++;
	}
 
	public V get(K key) {
		if (key == null) {
			throw new IllegalArgumentException();
		}
		int hash = hash(key);
		Entry entry = table[hash];
		while (entry != null) {
			if (entry.key.equals(key)) {
				return entry.value;
			}
			entry = entry.next;
		}
		return null;
	}
 
	public static void main(String[] args) {
		CustomHashMap map = new CustomHashMap();
		map.put("1", "11");
		map.put("1", "22");
		map.put("3", "33");
		System.out.println(map.get("1"));
	}
 
}

九、ConcurrentHashMap 的工作原理及代码实现

ConcurrentHashMap采用的是锁分段技术，内部为Segment数组来进行细分，而每个Segment又通过HashEntry数组来进行组装，当进行写操作的时候，只需要对这个key对应的Segment进行加锁操作，加锁同时不会对其他的Segment造成影响。总的Map包含了16个Segment（默认数量），每个Segment内部包含16个HashEntry（默认数量），这样对于这个key所在的Segment加锁的同时，其他15个Segmeng还能正常使用，在性能上有了大大的提升。