Java容器面试题

Java容器

18.Java容器都有哪些

答：

• List、Map和Set

19.Collection 和 Collections 有什么区别？

答：

• Collection是一个集合接口，它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java类库中有很多具体的表现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式。
• Collections是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态方法（对集合的搜索、排序、线程安全化），大多数都是用来处理线性表的。此类不能被实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架。

20.List、Map和Set之间的区别是什么？

答：

• List：有序集合
• Set：无重复集合，LinkedHashSet按照插入排序，SortedSet可排序，HashSet无序
• Map：键值对集合

21.HashMap和HashTable有什么区别？

答：

• HashMap相当于哈希表，但是它是非同步的，并且允许空值作为键和值，但是哈希表不允许为空。
• 主要之一HashMap与Hashtable的区别是HashMap是非同步的，而Hashtable是同步的，这意味着哈希表线程安全，可以在多个线程之间共享，但是HashMap如果没有适当的同步，就不能在多个线程之间共享。
• Hashtable和HashMap之间一个更显著的区别是，由于线程安全性和同步性，如果在单线程环境中使用，Hashtable比HashMap慢得多。因此，如果您不需要同步，并且HashMap仅由一个线程使用，那么它的性能将优于Java中的Hashtable。

22.如何决定使用HashMap还是TreeMap？

答：

• TreeMap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）。
• HashMap的Key值实现散列hashCode()，分布是散列的、均匀的，不支持排序；数据结构主要是桶(数组)，链表或红黑树。适用于在Map中插入、删除和定位元素。
  如果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。

23.HashMap实现原理

答：

• HashMap键是由hashcode存储，里面数据结构有数组，链表，JDK1.8之后加入红黑树。数组初始化长度为16，当需要存储时，重写键的hashcode方法，然后对长度取模，存入到数组对应位置的链表中，当链表结点大于8时并且数组长度大于64时，链表就会转换为红黑树，当结点个数小于6时，又会转换为链表。当数组个数大于初始化长度*负载因子就会扩容。
• 重写hash值得方法是右移16位，然后在和hash值做异或操作，充分利用高位和地位。
• 取模操作，就是hash值对长度-1做&操作，原理：对无符号数的取模和取余时一样的，hash值对2^n取余，就是将hash值的二进制表示右移n位，结果就是商，移动的n位就是余数，当length位2的n次方，则2的n次方-1的二进制表示就等于（n个1）。

24.HashSet实现原理

答：

• HashSet实际上是一个HashMap实例，都是一个存放链表的数组。它不保证存储元素的迭代顺序；此类允许使用null元素。HashSet中不允许有重复元素，这是因为HashSet是基于HashMap实现的，HashSet中的元素都存放在HashMap的key上面，而value中的值都是统一的一个固定对象private static final Object PRESENT = new Object();

25.ArrayList和LinkedList区别是什么

答：

• ArrayList和Vector使用了数组的实现，可以认为ArrayList或者Vector封装了对内部数组的操作，比如向数组中添加，删除，插入新的元素或者数据的扩展和重定向。
• LinkedList使用了循环双向链表数据结构。与基于数组ArrayList相比，这是两种截然不同的实现技术，这也决定了它们将适用于完全不同的工作场景。
• LinkedList链表由一系列表项连接而成。一个表项总是包含3个部分：元素内容，前驱表和后驱表，在JDK的实现中，无论LikedList是否为空，链表内部都有一个header表项，它既表示链表的开始，也表示链表的结尾。表项header的后驱表项便是链表中第一个元素，表项header的前驱表项便是链表中最后一个元素。
  参考地址：https://www.cnblogs.com/wwwcnblogscom/p/8036411.html

26.如何实现数组和List之间的转换

答：

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

27.ArrayList和Vector的区别是什么

答：

• 线程安全：Vector 使用了 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 在性能方面要优于 Vector。
• 扩容：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%。

28.在Queue中poll()和remove()有什么区别？

• poll()和remove()都将移除并且返回对头，但是在poll()在队列为空时返回null，而remove()会抛出NoSuchElementException异常。
  扩展
  offer()和add()的区别
• add()和offer()都是向队列中添加一个元素。但是如果想在一个满的队列中加入一个新元素，调用 add() 方法就会抛出一个 unchecked 异常，而调用 offer() 方法会返回 false。可以据此在程序中进行有效的判断！
  peek()和element()的区别
• peek()和element()都将在不移除的情况下返回队头，但是peek()方法在队列为空时返回null，调用element()方法会抛出NoSuchElementException异常。

29.哪些集合类是线程安全的？

答：

• Vector：就比Arraylist多了个同步化机制（线程安全）。
• Hashtable：就比Hashmap多了个线程安全。
• ConcurrentHashMap:是一种高效但是线程安全的集合。
• Stack：栈，也是线程安全的，继承于Vector。

30.迭代器Iterator是什么？

答：

• 首先说一下迭代器模式，它是 Java 中常用的设计模式之一。用于顺序访问集合对象的元素，无需知道集合对象的底层实现。
• Iterator 是可以遍历集合的对象，为各种容器提供了公共的操作接口，隔离对容器的遍历操作和底层实现，从而解耦。
• 缺点是增加新的集合类需要对应增加新的迭代器类，迭代器类与集合类成对增加。

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