Java 基础问题（二）

1.Java 容器有哪些？

Java 容器主要分为 Collection 和 Map。Collection 中又包含 List,Set,Queue。
List必须按照插入的顺序保存元素，而set不能有重复的元素。Queue 按照排队规则来确定对象产生的顺序（通常与它们被插入的顺序相同）。 Map 是一组成对的“键值对”对象，允许你使用键来查找值。

2.Collection 和 Collections 有什么区别？

1、java.util.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。
2、java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection 框架。

3.HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

1、HashMap 是 Hashtable 的轻量级实现（非线程安全的实现），都完成了 Map 接口。主要区别在于 HashMap 允许空键值（null），而 Hashtable 不允许。
2、Hashtable 是线程安全的，而 HashMap 不支持线程同步，所以不是线程安全的，对于 HashMap 开发人员需要提供额外的同步机制，所以 Hashtable 的效率要高于 HashMap。
3、Hashtable 使用 Enumeration,HashMap 使用 Iterator。
4、Hashtable 和 hashMap 使用的 hash/rehash 算法一样，但 hash 值的使用不同，Hashtable 直接使用对象的 hashCode。
5、Hashtable 中，hash 数组的默认大小是 11，增加的方式是 old * 2 + 1；而 HashMap 中默认的 hash 数组大小为 16，且必须是 2 的指数。

4.如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap?

HashMap 里面存入的键值对在取出时没有固定的顺序，是随机的。TreeMap 实现了 SortMap 接口，能够把它保存的记录根据键排序，因此取出来的是排序后的键值对。如果需要按照自然顺序或者自定义顺序遍历键，那么 TreeMap 会更好。如果对遍历顺序没有要求，HashMap 是更好的选择。此外，HashMap 的子类 LinkedHashMap 可以实现输入的顺序和输出的顺序相同。

5 HashMap 的实现原理？

在JDK1.6，JDK1.7中，HashMap 采用位桶+链表实现，即使用链表处理冲突，同一 hash 值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过 key 值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，HashMap 采用位桶+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值 8 时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
首先有一个每个元素都是链表（可能表述不准确）的数组，当添加一个元素（key-value）时，就首先计算元素key的hash值，以此确定插入数组中的位置，但是可能存在同一 hash 值的元素已经被放在数组同一位置了，这时就添加到同一hash值的元素的后面，他们在数组的同一位置，但是形成了链表，同一各链表上的Hash值是相同的。

6.HashSet 的实现原理？

HashSet 是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，更确切的说，HashSet 中的元素，只是存放在了底层 HashMap 的 key 上， 而 value 使用一个 static final 的 Object 对象标识。因此HashSet 的实现比较简单，相关 HashSet 的操作，基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成

7.ArrayList 和 LinkList 的区别是什么？

LinkedeList 和 ArrayList 都实现了 List 接口，但是它们的工作原理却不一样。它们之间最主要的区别在于ArrayList 是可改变大小的数组，而LinkedList是双向链接串列(doubly LinkedList)。因为 Array 是基于索引(index)的数据结构，它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的。Array 获取数据的时间复杂度是O(1),但是要删除数据却是开销很大的，因为这需要重排数组中的所有数据。相对于 ArrayList，LinkedList 插入是更快的。因为 LinkedList 不像 ArrayList 一样，不需要改变数组的大小，也不需要在数组装满的时候要将所有的数据重新装入一个新的数组，这是 ArrayList 最坏的一种情况，时间复杂度是O(n)，而 LinkedList 中插入或删除的时间复杂度仅为O(1)。ArrayList 在插入数据时还需要更新索引（除了插入数组的尾部）。

8.如何实现数组和 list 之间的转换？

1、List转换成为数组（这里的 List 的实体是 ArrayList）：调用 ArrayList 的 toArray 方法。
2、数组转换成为 List：调用Arrays 的 asLis 方法.

9.ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

ArrayList 和 Vector都实现了 List 接口。Vector 类所有方法都是同步的，但是如果一个线程访问 Vector，代码要在同步操作上花费大量时间，而 ArrayList 是不同步的，因此，建议再不需要同步时使用 ArrayList。

10.Array 和 ArrayList 有什么区别？

Array 可以包含基本类型和对象类型，ArrayList 只能包含对象类型。 Array 大小是固定的，ArrayList 的大小是动态变化的。 ArrayList 提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator() 等等。 对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。

11.在 Queue 中 poll() 和 remove() 有什么区别？

remove() 和 poll() 方法都是从队列中删除第一个元素。如果队列元素为空，调用remove() 的行为与 Collection 接口的版本相似会抛出异常，但是新的 poll() 方法在用空集合调用时只是返回 null。因此新的方法更适合容易出现异常条件的情况。

12.哪些集合是线程安全的？

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。

13.迭代器 Iterator 是什么？

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。
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。