常见Java面试题-容器

18.java 容器都有哪些?

List:存放有序,列表存储,元素可重复

Set:无序,元素不可重复

Map:无序,元素可重复

JAVA的容器包括如下:
List,Map,Set ,Collection ,List ,LinkedList ,ArrayList ,Vector ,Stack ,Set
Map ,Hashtable ,HashMap ,WeakHashMap
数据容器主要分为了两类:
Collection: 存放独立元素的序列。
Map:存放key-value型的元素对。(这对于需要利用key查找value的程序十分的重要!)
从类体系图中可以看出,Collection定义了Collection类型数据的最基本、最共性的功能接口,而List对该接口进行了拓展。
其中各个类的适用场景有很大的差别,在使用时,应该根据需要灵活的进行选择。此处介绍最为常用的四个容器:
LinkedList :其数据结构采用的是链表,此种结构的优势是删除和添加的效率很高,但随机访问元素时效率较ArrayList类低。
ArrayList:其数据结构采用的是数组,此种结构的优势是访问和查询十分方便,但添加和删除的时候效率很低。
HashSet: Set类不允许其中存在重复的元素(集),无法添加一个重复的元素(Set中已经存在)。HashSet利用Hash函数进行了查询效率上的优化,其contain()方法经常被使用,以用于判断相关元素是否已经被添加过。
HashMap: 提供了key-value的键值对数据存储机制,可以十分方便的通过键值查找相应的元素,而且通过Hash散列机制,查找十分的方便。

19.Collection 和 Collections 有什么区别?

Collection 是集合的接口,map,set,list,vector继承自它

Collections 是集合的工具类,定义了许多操作集合的静态方法。是帮助类。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,例如sort()方法

20.List、Set、Map 之间的区别是什么?

  • List:有序集合,元素可重复
  • Set:不重复集合,LinkedHashSet按照插入排序,SortedSet可排序,HashSet无序
  • Map:键值对集合,存储键、值和之间的映射;Key无序,唯一;value 不要求有序,允许重复

21.HashMap 和 Hashtable 有什么区别?

HashMap :非同步,速度快,key/value允许为null

Hashtable:同步  ,  速度慢,key/value不允许为null

22.如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap?

TreeMap<K,V>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值升序排列的;TreeMap的实现也是基于红黑树结构。

而HashMap<K,V>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。

所以,查询的时候使用HashMap,增加、快速创建的时候使用TreeMap。

23.说一下 HashMap 的实现原理?

存储时,如果出现hash值相同的key,此时有两种情况。(1)如果key相同,则覆盖原始值;(2)如果key不同(出现冲突),则将当前的key-value放入链表中

获取时,直接找到hash值对应的下标,在进一步判断key是否相同,从而找到对应值。

理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题,核心就是使用了数组的存储方式,然后将冲突的key的对象放入链表中,一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。

24.说一下 HashSet 的实现原理?

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();

HashSet中add方法调用的是底层HashMap中的put()方法,而如果是在HashMap中调用put,首先会判断key是否存在,如果key存在则修改value值,如果key不存在这插入这个key-value。而在set中,因为value值没有用,也就不存在修改value值的说法,因此往HashSet中添加元素,首先判断元素(也就是key)是否存在,如果不存在这插入,如果存在着不插入,这样HashSet中就不存在重复值。

 所以判断key是否存在就要重写元素的类的equals()和hashCode()方法,当向Set中添加对象时,首先调用此对象所在类的hashCode()方法,计算次对象的哈希值,此哈希值决定了此对象在Set中存放的位置;若此位置没有被存储对象则直接存储,若已有对象则通过对象所在类的equals()比较两个对象是否相同,相同则不能被添加。

25.ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么?

共性:ArrayList与LinkedList都是List接口的实现类,因此都实现了List的所有未实现的方法,只是实现的方式有所不同。

区别:List接口的实现方式不同

ArrayList实现了List接口,以数组的方式来实现的,因此对于快速的随机取得对象的需求,使用ArrayList实现执行效率上会比较好。

LinkedList是采用链表的方式来实现List接口的,因此在进行insert和remove动作时效率要比ArrayList高。适合用来实现Stack(堆栈)与Queue(队列)。

26.如何实现数组和 List 之间的转换?

List转数组:toArray(arraylist.size()方法

数组转List:Arrays的asList(a)方法

27.ArrayList 和 Vector 的区别是什么?

ArrayList 和Vector底层是采用数组方式存储数据

  • Vector:
    线程同步
    当Vector中的元素超过它的初始大小时,Vector会将它的容量翻倍,
  • ArrayList:
    线程不同步,但性能很好
    当ArrayList中的元素超过它的初始大小时,ArrayList只增加50%的大小

28.Array 和 ArrayList 有何区别?

Array和ArrayList的异同点
一、Array和ArrayList的区别
#1. 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。
如:
int[] array = new array[3];
或 int[] array = {1,2,3};
或 ArrayList myList = new ArrayList();
这些都是合法的,而直接使用 int[] array;是不行的。

#2. Array只能存储同构的对象,而ArrayList可以存储异构的对象。
同构的对象是指类型相同的对象,若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。
而ArrayList可以存放任何不同类型的数据(因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象,实际上ArrayList内部就是使用"object[] _items;"这样一个私有字段来封装对象的)

#3 在CLR托管对中的存放方式
Array是始终是连续存放的,而ArrayList的存放不一定连续。

#4 初始化大小
Array对象的初始化必须只定指定大小,且创建后的数组大小是固定的,而ArrayList的大小可以动态指定,其大小可以在初始化时指定,也可以不指定,也就是说该对象的空间可以任意增加。

#5 Array不能够随意添加和删除其中的项,而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。

二、Array和ArrayList的相似点

#1 都具有索引(index),即可以通过index来直接获取和修改任意项。
#2 他们所创建的对象都放在托管堆中。
#3 都能够对自身进行枚举(因为都实现了IEnumerable接口)。

29.在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别?

poll()和remove()都将移除并且返回队头,但是在poll()在队列为空时返回null,而remove()会抛出NoSuchElementException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)。

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。

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。

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.lang.Iterable 接口被 java.util.Collection 接口继承,java.util.Collection 接口的 iterator() 方法返回一个 Iterator 对象
  • next() 方法获得集合中的下一个元素
  • hasNext() 检查集合中是否还有元素
  • remove() 方法将迭代器新返回的元素删除
  • forEachRemaining(Consumer<? super E> action) 方法,遍历所有元素

33.Iterator 和 ListIterator 有什么区别?

1.使用范围不同,Iterator可以应用于所有的集合,Set、List和Map和这些集合的子类型。而ListIterator只能用于List及其子类型。
2.ListIterator有add方法,可以向List中添加对象,而Iterator不能。
3.ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法,可以实现顺序向后遍历,但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法,可以实现逆向(顺序向前)遍历。Iterator不可以。
4.ListIterator可以定位当前索引的位置,nextIndex()和previousIndex()可以实现。Iterator没有此功能。
5.都可实现删除操作,但是ListIterator可以实现对象的修改,set()方法可以实现。Iterator仅能遍历,不能修改。

34.怎么确保一个集合不能被修改?

可以使用 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。

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