每天几道Java面试题：集合（第四天）
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第四幕 、
第一场）大厦楼下门口
【面试者老王，门卫甲，门卫乙，面试者奥斯卡】
门卫甲：天下熙熙皆为利来，天下攘攘皆为利往，像门卫乙和我这样不为名利专心看门，世界上又有多少人呢？
门卫乙：天下英雄,唯门卫甲与乙耳！
老王：面试失败了，找个保安工作吧，先问问情况。保安大哥你们平时都干嘛呢？
门卫甲：一般讨论Java面试题，总不能一直干这行啊。：1.说一下集合体系
门卫乙：分为单列集合体系和双列集合体系。如图：
单列集合：顶层接口Collection
一、列表(List)集合区分元素的顺序，且允许包含重复元素。
①List:列表，元素是有序的(元素带角标索引)，可以有重复元素,可以有null元素。
②ArrayList:底层的数据结构是数组数据结构，特点是查询速度快(因为带角标)，但是增删速度稍慢,因为当元素多时，增删一个元素则所有元素的角标都得改变，默认长度是10，当超过长度时，按50%延长集合长度。线程不同步。
③LinkedList:底层数据结构式链表数据结构(即后面一个元素记录前一个)
特点：查询速度慢，因为每个元素只知道前面一个元素，但增删速度快，因为元素再多，增删一个只要让其前后的元素重新相连即可，线程不同步的。
④Vector:底层数据结构是数组数据结构.特点是查询和增删速度都很慢。默认长度是10，当超过长度时,按100%延长集合长度。线程同步。
一般情况下，使用哪种List接口下的实现类呢？
如果要求增删快，考虑使用LinkedList
如果要求查询快，考虑使用ArrayList
如果要求线程安全，考虑使用Vector。
二、集(Set):Set集合中不区分元素的顺序，不允许出现重复元素。
①HashSet:底层数据结构是哈希表、存取速度快、元素唯一、线程不同步。
②TreeSet:底层数据结构式二叉树。可以对Set集合中的元素进行排序。元素有序、线程不同步。
双列映射：顶层接口Map
三、Map集合存储的是键值对,而且键是唯一的,Map和Set很像,Set集合底层就是使用了Map集合。Map集合没有迭代器，要取出元素必须先将Map集合转换成Set集合才能遍历元素
①HashTable: 底层是哈希表数据结构；不可以使用null键和null值；用作键的对象必须实现hashCode和equals方法来保证键的唯一性。线程同步效率低
②HashMap:底层是哈希表数据结构；允许使用null键和null值；线程不同步，效率高；
③TreeMap:底层是二叉树结构；允许使用null键和null值；线程不同步；
老王：都说Java卷，更有卷似Java者。保安这一行也不好干啊。咦奥斯卡你怎么这么快就面试完出来了。
奥斯卡：面试官问我：2.HashMap的工作原理是什么
我没回答出来。
老王：HashMap的工作原理是
①Java 中的 HashMap 是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HaspMap的key可以为null。
②HashMap 需要一个 hash 函数，它使用 hashCode()和 equals()方法来向集合添加和检索元素。
③当调用 put()方法的时候，HashMap 会计算 key 的 hash 值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果 key已经存在了，value 会被更新成新值。HashMap 的一些重要的特性是它的容量，负载因子和扩容极限。当put的时候大于等于容量的0.75时，会进行扩容。
④多线程环境下若使用HashMap需要使用Collections.synchronizedMap()方法来获取一个线程安全的集合
奥斯卡：“美人赠我锦绣段，何以报之青玉案”，谢谢你告诉我答案。你面试怎么样？肯定也没过吧。
老王：惜败。说说：3.HashMap，TreeMap，HashTable的区别？
奥斯卡：幸好我以前写过这个的博客：集合博客
| 区别 | 存储 | 底层 | 如何选择 | key是否允许null | 是否线程同步 |
|---|---|---|---|---|---|
| HashMap | 存储无序 | 哈希表 | 不需要排序 | 允许 | 非线程安全 |
| HashTable | 存储无序 | 哈希表 | 需要线程安全 | 不允许 | 线程安全 |
| TreeMap | 存储无序 | 红黑树 | 需要排序 | 不允许 | 非线程安全 |
| LinkedHashMap | 存储有序 | 链表和哈希表 | 需要存储有序 | 允许 | 非线程安全 |
老王：说说：4.数组(Array) 和列表(ArrayList) 有什么区别
奥斯卡：如下：
| 数组 | 集合 |
|---|---|
| 固定长度，无法改变 | 长度可改变，可以扩容 |
| 可以存储基本类型数据，还可以存储引用类型的数据，但是只能存储相同类型的数据。 | 只能存储引用类型的数据并且可以存储不同引用类型的数据。 |
老王：说说：5.list集合与set集合有什么区别
奥斯卡：如下表：可以看出来很复杂。
| 特点 | List | Set |
|---|---|---|
| 重复元素 | 可以重复 | 不可重复 |
| 下标 | 有下标 | 没有下标 |
| 存储 | 有序,可存储多个null | 无序，只能存一个null |
| 函数 | 拥有独有函数 | 无特有函数，均来自Collection |
| 遍历 | 有下标可多种方式遍历 | 无下标只能用迭代器遍历 |
| 数据结构 | ArrayList：底层是可变数组，线程不安全效率高 | HashSet：数据结构是哈希表，无序 |
| 数据结构 | LinkedList：底层是链表 | TreeSet：底层数据结构是二叉树，有序 |
| 数据结构 | Vector：底层是可变数组，线程安全效率低 | LinkedHashSet：底层是哈希表和链表，与别的set集合不同，它是有序的 |
老王：休息一下，下一场见。
第二场）大门口
【面试者老王，门卫甲，门卫乙，面试者奥斯卡】
门卫甲：滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄。我去东边卫生间逝个水，门卫乙你先蹲这看会儿门。
门卫乙：去卫生间你记得把你右后腿抬起来滋。
老王：你俩真有趣，不如我们继续讨论面试题吧。
6.Collections和Collection的区别
门卫乙：
①Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，定义了集合对象的 基本操作方法。
②Collections是个java.util下的工具类，它包含有各种有关集合操作的静态方法，主要是针对集合类的一个帮助类或者叫包装类，它提供一系列对各种集合的搜索，排序，线程安全化等操作方法。
老王：那么。
7.Comparable和Comparator接口是干什么的？有什么区别。
门卫乙：== ①Comparable 接口只包含compareTo()方法。可给两个对象排序。（返回负数，0，正数来表明输入对象小于，等于，大于已经存在的对象。）
② Comparator 接口包含 compare()和 equals()两个方法。compare()方法用来给两个输入参数排序，返回负数，0，正数表明第一个参数是小于，等于，大于第二个参数。equals()方法需要一个对象作为参数，它用来决定输入参数是否和 comparator 相等。只有当输入参数也是一个 comparator 并且输入参数和当前 comparator 的排序结果是相同的时候，这个方法才返回 true。==
老王：最后一个问题。
8.集合中有哪些线程安全类，哪些是不安全的，哪些是支持排序的类？
奥斯卡：
①线程安全类：Vector、Hashtable、Stack。
②线程不安全的类：ArrayList、Linkedlist、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap
③支持排序的类有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等
④一个是不支持排序的List接口，一个是有自身排序的Set接口