Java集合-----真實大廠面試題彙總（含答案）

面試題1. HashMap的擴容？

面話題2. 一個ArrayList在循環過程中刪除，會不會出問題，爲什麼?

肯定會出現問題的，原因有以下幾個：

1. 如果要是使用的是 for (int i = 0; i < list.size();i++)這種for循環的話，當我要刪除的這個List中有兩個相同的元素值，而剛好我要刪除這個相同的元素的話，就會導致的結果是隻能刪除掉第一個元素值
   原因：是因爲在List中的API中的remove（）方法底層刪除的時候其實是調用了 System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);這個方法（elementData表示當前list，第二個elementData其實表示的是我要複製到的目的List，index+1是當前List的下標起始位置），在刪除第一個元素之後，會把刪除元素後面的所有元素都往前移動，剛好把第二個和第一個相同的元素的值補到剛剛刪除的空位置下，但是繼續遍歷的時候是從剛剛刪除的那個元素下標之後開始，所以剛好把第一個元素和 他相同的第二個元素跳過去
   解決辦法：就是進行倒序刪除元素，就可以避免這種情況的發生。

2. 如果使用foreach，比如在使用for (String s : list)的時候 ，調用了remove（）的話，就會出現java.util.ConcurrentModificationException這個錯誤。
   原因是因爲：foreach寫法是對實際的Iterable、hasNext、next方法的簡寫，問題同樣處在上文的fastRemove方法中，第一句代碼就是modCount++，但是在checkForComodification（）方法中會對list中記錄的修改的次數（modCount ）和開始期望的list的修改次數（expectedModCount他是初始化的時候就已經固定了 ）進行判斷，如果跟預期的list的修改次數不一樣的時候就會報錯。，這裏其實是基於Fail-Fast的機制。

   在一個迭代器初始的時候會賦予它調用這個迭代器的對象的mCount，如何在迭代器遍歷的過程中，一旦發現這個對象的mcount和迭代器中存儲的mcount不一樣那就拋異常

面試題3. HashMap在高併發下如果沒有處理線程安全會有怎樣的安全隱患，具體表現是什麼

1. 在高併發情況下有可能會形成循環鏈表，具體表現爲CPU的使用率達到100%
2. 還有一箇中可能是因爲如果兩個線程同時進行對一個節點記性put的時候，可能會出現最後一個put操作會覆蓋第一個put的數據。

面試題4. hashmap和treemap時間複雜度。

首先TreeMap是繼承了AbstractMap實現了SortMap的接口，在構造TreeMap的時候都是直接傳入的是Comparator對象，如果不是的話，就使用默認key的Comparable接口(實現自然排序)

1. HashMap的時間複雜度爲O（1）
2. 而TreeMap的時間複雜度爲O（logN），因爲TreeMap的底層是用紅黑樹來實現的，但是他的key不能爲null值，也不可以重複（重複則覆蓋），主要一般使用TreeMap來進行一些排序功能

面試題5. linkedList與arrayList區別 適用場景

面試題6. Arraylist是如何擴容的（默認數組大小是10）？

1. 首先當你執行add（）方法的時候，會先調用這個方法ensureCapacityInternal()來確保數組的容量夠用，然後會繼續在這個方法中調用ensureExplicitCapacity（alculateCapacity(elementData, minCapacity)）中的alculateCapacity(elementData, minCapacity)方法來進行比較出是ArrayList中的默認容量和自己初始化的容量那個更大，返回最大的那個作爲最後數組的容量
2. 把上一個獲得的最終數組最大的容量傳給ensureExplicitCapacity（上一步中最大的值max），然後進行判斷如果這個最大的值大於數組中的元素的長度的話，就說明數組的容量不夠存儲這個數組的元素的大小，然後進行擴容grow（）
3. 在grow（）方法中，先進行對之前的數組容量進行1.5倍擴容，然後判斷如果擴容1.5倍後的大小仍然小於之前數組最終那次初始化的容量大小時，說明按此初始化的數組容量大小仍然可以滿足，直接把擴容後的數組大小還是初始化的那個，依然不變，

4. 如果擴容後的新數組大小大於Integer-8的值的話，反正不能超過Integer的範圍，最後直接調用Arrays.copyOf（）方法進行復制數組。
   

面試題7. hashset和hashmap的區別？

1. HashSet其實底層的構造就是使用的是HashMap來進行實現的，但是還是會有些不一樣的地反
2. 第一個是HashSet不允許元素重複，就算如果元素重複的話，也不會去覆蓋之前重複的元素。
3. 還有一點就是在HashSet中存儲的是對象的話，最好需要重寫equals方法和hashCode方法，以保證放入Set對象的唯一性
4. HashSet不提供get（）方法，而且因爲set內部是無序的，所以只能通過迭代器進行遍歷。

面試題8. JDK1.7和JDK1.8的ConcurrentHashMap的區別？

1. 結構上：JDK1.7中的時候ConcurrentHashMap採用了數組+Segment+分段鎖的方式實現。而1.8使用的是數組+CAS+紅黑樹/鏈表來進行實現的。
2. 保證線程安全的鎖機制上：JDK1.7採用segment的分段鎖機制實現線程安全，其中segment繼承自ReentrantLock。JDK1.8採用CAS+Synchronized保證線程安全。
3. 鎖的粒度：原來是對需要進行數據操作的Segment加鎖，現調整爲對每個數組元素加鎖（Node）。
4. 鏈表轉化爲紅黑樹:定位結點的hash算法簡化會帶來弊端,Hash衝突加劇,因此在鏈表節點數量大於8時，會將鏈表轉化爲紅黑樹進行存儲。
5. 查詢時間複雜度：從原來的遍歷鏈表O(n)，變成遍歷紅黑樹O(logN)。
6. JDK1.8爲什麼使用內置鎖synchronized來代替重入鎖ReentrantLock，我覺得有以下幾點：
   1. 因爲粒度降低了，在相對而言的低粒度加鎖方式，synchronized並不比ReentrantLock差，在粗粒度加鎖中ReentrantLock可能通過Condition來控制各個低粒度的邊界，更加的靈活，而在低粒度中，Condition的優勢就沒有了
   2. JVM的開發團隊從來都沒有放棄synchronized，而且基於JVM的synchronized優化空間更大，使用內嵌的關鍵字比使用API更加自然
   3. 在大量的數據操作下，對於JVM的內存壓力，基於API的ReentrantLock會開銷更多的內存，雖然不是瓶頸，但是也是一個選擇依據

面試題9. java容器類的層次結構，分別講一下各種容器的原理，LinkedList的刪除操作怎麼實現；TreeSet的add操作怎麼實現的，詳細一點；LinkedHashMap實現機制，如何保證添加元素的有序性。

面試題10. 在hashmap做put的時候是怎麼做hash的以及爲什麼容量是2的n次方

面試題11. 讓你設計個lru,你會考慮哪些因素，具體怎麼做(答:容量還有熱點數據.然後面試官還補充了搜索，我說用linkedhashmap做，然後說了下怎麼實現，他說還有什麼其他方式麼？linkedlist hashmap)

面試題12. Currenthashmap工作原理？

面試題13. 有哪些集合類實現了Map接口？

面試題14. HashMap如果空間利用率不高，怎麼改進

面試題15. hashmap,treemap之間的區別？

面試題16. HashSet和TreeSet的區別?

HashSet底層其實相當於是包了一層HashMap，但是又不同於HashMap，不僅不提供get（）方法，因爲它是基於hash表的這樣一種數據結構，在查詢和刪除快，添加比較慢，因爲它是根據存進來的對象的hashcode來進行定位數據，所以如果是添加對象的話，一般建議需要進行重寫hashCode（）和equals()方法。

1. 第一個他的特點就是存儲的數據都是無序的
2. 第二個就是他存儲的數據不能重複，因爲它是靠對象的hashCode（）方法和equals（）方法來進行區分重複數據的

而TreeSet的底層其實是包了一層TreeMap的，他之所以能進行對數據的排序是因爲他的底層是使用了二叉樹（這樣的話，當他的數據越多樹的高度越高效率就越低）

1. TreeSet的特點就是他可以進行排序數據，因爲他是基於Comparable接口來進行區分重複的數據的
2. 他是基於樹的數據結構的，所以他的查詢刪除、containsValue（）的時間複雜度都是O（logN）