【题目解析】Java容器部分

1、Java 容器都有哪些？

• Java容器分为Collection和Map两大类，其下又分很多子类，如图：
  

2、Collection 和 Collections 有什么区别？

• Collection 是一个集合接口，它提供对集合对象进行基本操作的通用接口方法，所有集合都是它子类，比如List、Set等。
• Collections 是一个包装类，包含很多静态方法，不能被实例化，算是一个工具列，比如提供的排序方法Collections.sort(list)

3、List、Set、Map 之间的区别是什么？

• 区别体现在两个方面，元素是否有序和是否允许元素重复。

4、HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

• 存储：HashMap的key和value可以为null，而Hashtable不允许。
• 线程安全：Hashtable是线程安全的，而HashMap是非线程安全的。
• Hashtable 是保留类，不建议使用。推荐在单线程环境下用HashMap替代，多线程环境下用ConcurrentHashMap替代。

5、如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

• 对于在Map中插入，删除，查找一个元素的操作，使用HashMap。
• 对一个key集合进行有序遍历，用TreeMap。

6、说一下 HashMap 的实现原理？

• HashMap是基于Hash算法实现的，通过put（key，value）存储，get（key）来获取。
• 当传入key时，HashMap会根据key.hashCode()计算出hash值，根据hash值将value保存在bucket里。
• 当计算处的hash值相同时，发生哈希冲突；HashMap的做法是用链表和红黑树存储相同hash值的value。
• 当哈希冲突个数较少时，使用链表，否则就用红黑树。

7、说一下 HashSet 的实现原理？

• HashSet 是基于HashMap实现的，底层基于HashMap来保存所有元素，因此其实现较简单，相关HashSet的操作，大多是直接调用底层HashMap的相关方法完成，HashSet不允许重复值。

8、ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

• 数据结构实现：前者是动态数组；后者是双向链表。
• 随机访问效率：前者比后者在随机访问时效率要高，因为后者是线性的数据存储结构，所以需要移动指针从前往后查找。
• 增删速率：在非首尾的增删操作，后者比前者效率高，因为前者增删操作要影响数组内其他数据的下标。
• 综合：频繁读取~ArrayList ；多插入删除~LinkedList。

9、如何实现数组和 List 之间的转换？

• 数组转List：使用Arrays.asList（array）方法。
• List转数组：使用List自带的toArray（）方法。

10、ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

• 线程安全：Vector 使用 Synchronized 来实现线程同步，是线程安全的；而ArrayList是非线程安全的。
• 性能：ArrayList 优于 Vector。
• 扩容：都会根据实际需要动态调整容量，只是Vector扩容每次会增加1倍；而ArrayList只会增加50%

11、Array 和 ArrayList 的区别是什么？

• Array 可以存储基本数据类型和对象，ArrayList 只能存储对象。
• Array 是指定固定大小的，而ArrayList大小是自动扩展的。
• Array 内置方法没有ArrayList 多，比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。

12、在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

• 相同点：都是返回第一个元素，并在队列中删除返回的对象；
• 不同点：如果没有元素 poll（）会返回null，而 remove（）会直接抛出NoSuchElementException。

13、哪些集合类是线程安全的？

• Vector、Hashtable、Stack 均是线程安全的，而 HashMap 是非线程安全的。
• 但在JDK1.5之后，它们也有对应的线程安全类，比如HashMap对应的线程安全类就是ConcurrentHashMap。

14、迭代器 Iterator 是什么？

• Iterator 接口提供遍历任何Collection的接口。
• 可从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。
• 迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration，允许调用者在迭代过程中移除元素。

15、Iterator 怎么使用？有什么特点？

• 使用如下：

List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> tmp = list. iterator();
while(tmp. hasNext()){
  String s = tmp. next();
  System. out. println(s);
}

• 特点：更加安全；因为可以确保在当前遍历的集合元素被更改时，就会抛出ConcurrentModificationException。

16、Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

• 前者可以遍历Set和List集合，而后者只能遍历List。
• 前者只能单向遍历，而后者可以双向遍历。
• 后者从 Iterator 接口继承，然后添加了一些额外功能。

17、怎么确保一个集合不能被修改？

• 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。