面试-容器

18. java 容器都有哪些？
19. Collection 和 Collections 有什么区别？
20. List、Set、Map 之间的区别是什么？(继承,实现类,可重复?有序?线程安全?)
21. HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？
23. 说一下 HashMap 的实现原理？
24. 说一下 HashSet 的实现原理？
25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
26. 如何实现数组和 List 之间的转换？
27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
28. Array 和 ArrayList 有何区别？
29. 在 Queue(队列) 中 poll()和 remove()有什么区别？
30. 哪些集合类是线程安全的？
31. 迭代器 Iterator 是什么？
32. Iterator 怎么使用？有什么特点？
33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

18. java 容器都有哪些？

常用容器的图录：

19. Collection 和 Collections 有什么区别？

• java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。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实现。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，其直接继承接口有List与Set。
• Collections则是集合类的一个工具类/帮助类，其中提供了一系列静态方法，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。

20. List、Set、Map 之间的区别是什么？

21. HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

• hashMap去掉了HashTable 的contains方法，但是加上了containsValue（）和containsKey（）方法。
• hashTable同步的，而HashMap是非同步的，效率上比hashTable要高。
• hashMap允许空键空值，而hashTable都不允许,否则报空指针异常。

22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

如果你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）
对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作，HashMap是最好的选择。然而，假如你需要对一个有序的key集合进行遍历，TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小，也许向HashMap中添加元素会更快，将map换为TreeMap进行有序key的遍历。
HashMap：基于哈希表实现。TreeMap：基于红黑树实现。

23. 说一下 HashMap 的实现原理？

HashMap概述： HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。 

HashMap的数据结构： 在java编程语言中，最基本的结构就是两种，一个是数组，另外一个是模拟指针（引用），所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的，HashMap也不例外。
HashMap实际上是一个“链表散列(数组-链表-红黑树)”的数据结构，即数组和链表的结合体。

当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根据key的hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上。

需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)

24. 说一下 HashSet 的实现原理？

• HashSet底层由HashMap实现
• HashSet的值存放于HashMap的key上
• HashMap的value统一为PRESENT(n.现在,目前)

25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

最明显的区别是 ArrrayList底层的数据结构是数组，支持随机访问，而 LinkedList 的底层数据结构是双向循环链表，不支持随机访问。使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)，而 LinkedList 是 O(n)。

26. 如何实现数组和 List 之间的转换？

• List转换成为数组：调用ArrayList的toArray方法。
• 数组转换成为List：调用Arrays的asList方法。

27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

• Vector是同步的，而ArrayList不是。然而，如果你寻求在迭代的时候对列表进行改变，你应该使用CopyOnWriteArrayList。 
• ArrayList比Vector快，它因为有同步，不会过载。 
• ArrayList更加通用，因为我们可以使用Collections工具类轻易地获取同步列表和只读列表。

28. Array 和 ArrayList 有何区别？

根本区别：Array 是数组；ArrayList 是集合

• 存储内容比较： Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
• 空间大小比较： array 是数组，arraylist 是集合，集合可以根据自身变化扩大，而数组创建后不可以变化。
• 方法上的比较： ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
• Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小)，而ArrayList可以只是先声明。
• 对于基本数据类型，集合(ArrayList)使用自动装箱来减少编码工作量;但是Array相对较慢。

29. 在 Queue(队列) 中 poll()和 remove()有什么区别？

poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空，但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

30. 哪些集合类是线程安全的？

• vector：就比arraylist多了个同步化机制（线程安全），因为效率较低，现在已经不太建议使用。在web应用中，特别是前台页面，往往效率（页面响应速度）是优先考虑的。
• statck：堆栈类，先进后出。
• hashtable：就比hashmap多了个线程安全。
• enumeration：枚举，相当于迭代器。
• 早期的Vector和HashTable被弃用后，它们被ArrayList和HashMap代替，但这两个都不是线程安全的，所以Collections工具类中提供了相应的包装方法把它们包装成线程安全的集合,
  Collections针对每种集合都声明了一个线程安全的包装类，在原集合的基础上添加了锁对象，集合中的每个方法都通过这个锁对象实现同步

`List synArrayList = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

Set synHashSet = Collections.synchronizedSet(new HashSet());

Map synHashMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

分段锁: ConcurrentHashMap 所使用的锁分段技术
HashTable容器在竞争激烈的并发环境下表现出效率低下的原因，是因为所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁，那假如容器里有多把锁，每一把锁用于锁容器其中一部分数据，那么当多线程访问容器里不同数据段的数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效的提高并发访问效率，这就是ConcurrentHashMap所使用的锁分段技术，首先将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问。

31. 迭代器 Iterator 是什么？

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。
迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。
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。

32. Iterator 怎么使用？有什么特点？

Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：

(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。

(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。

33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

• Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。 
• Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。 
• ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。