Java集合常见面试题
原文链接:https://javaguide.cn
集合面试常问
- Java集合框架继承图
- 综合面试题
- 1.说说List、Set、Queue和Map四者的区别、
- 2.集合的底层数据结构
- 3.如何选取集合结构?
- 4.我们为什么要使用集合?
- List
- 1.ArrayList和Vector的区别?
- 2.ArrayList与LinkedList的区别?
- 3.System.arraycopy()方法和Arrays.copyOf()方法的区别
- 4.ensureCapacity()方法的作用
- ArrayList扩容
- Set
- 1.comparable 和 Comparator 的区别
- 2.无序性和不可重复性的含义
- 3.比较HashSet、LinkedListHashSet、TreeSet的异同
- Queue
- 1.Queue与Deque的区别
- 2.ArrayDeque和LinkedList的区别
- 3.简单说一下PriorityQueue
- Map
- 1.HashMap和Hashtable的区别
- 2.HashMap和HashSet的区别
- 3.HashMap和TreeMap的区别
- 4.HashSet如何检查重复?
- 5.HashCode与equals的相关规定
- 6.==和equals的区别
- 7.HashMap的长度为什么是2的n次方?
- 8.HashMap多线程下操作导致死循环问题
- 9.ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别
- HashMap
- 1.put数据时key与已有数据的HashCode相等时会怎么样?
- 2.什么时候会产生hash碰撞?如何解决哈希碰撞?
- 3.如果hashCode相同,那么如何存储key-value对?
- 4.HashMap如何进行扩容?
- 5.如果确定了要存储的元素个数n,设置多少的初始容量可以减少扩容导致的性能损失?
- Collections工具类
- 排序操作
- 查找,替换
- 集合注意事项
- 集合判空
- 集合转化Map
- 集合遍历
- 集合去重
- 集合转数组
- 数组转集合
Java集合框架继承图
综合面试题
1.说说List、Set、Queue和Map四者的区别、
- List 存储的元素是有序的、可重复的
- Set 存储的元素是无序的、不可重复的
- Queue 按照特定的排队规则来排序,存储的元素是有序的、可重复的
- Map 使用key-value来进行存储数据,key是无序的、不可重复的,value是无序的、可重复的
2.集合的底层数据结构
List
- ArrayList Object[]数组
- Vector Object[]数组
- LinkedList 双向链表(jdk1.6之前是循环链表,1.7取消了循环)
Set
- HashSet(无序、唯一) 底层采用HashMap来保存元素
- TreeSet(有序、唯一) 底层采用红黑树(自平衡的二叉排序树)实现
Queue
- ArrayQueue Object[]数组 + 双指针
- PriorityQueue Object[]数组来实现二叉堆
Map
- HashMap jdk1.8之前由数组+链表组成,数组是HashMap的主体,而链表主要是为了解决哈希冲突。jdk1.8之后引入了红黑树。当链表长度大于等于8且数组长度大于等于64,链表就会转化为红黑树。如果只满足一个条件,那么会优先选择数组扩容。
- TreeMap 红黑树(自平衡的二叉排序树),底层是基于TreeSet实现的。
- HashTable 数组+链表组成,数组是HashTable的主题,链表则是主要是为了解决哈希冲突而存在的。
3.如何选取集合结构?
- 如果我们需要根据键值来获取元素值,就可以选用Map接口下的集合。需要排序就选用TreeMap,不需要排序就选用HashMap,需要保证线程安全就选用ConcurrentHashMap;
- 如果我们只需要存放元素值,就选择实现Collection接口的集合。需要保证元素唯一时选择Set接口下的集合,比如TreeSet或者是HashSet,不需要就选用List接口下的集合,比如ArrayList或者LinkedList。
4.我们为什么要使用集合?
当我们需要保存一组类型相同的数据的时候,由于数据的类型是多种多样的,所以我们使用了集合。集合提高了数据存储的灵活性,还可以保存具有映射关系的数据。
List
1.ArrayList和Vector的区别?
- ArrayList是List的主要实现类,底层使用Object[]数组存储,线程不安全;
- Vector是List的古老实现类,底层使用Object[]存储,线程安全。
2.ArrayList与LinkedList的区别?
(1)是否保证线程安全: ArrayList和LinkedList都是不同步的、线程不安全的。
(2)底层实现: ArrayList底层使用Object[]数组实现,LinkedList底层使用双向链表实现。(jdk1.6之前是双向循环链表,1.6之后取消了循环)。
(3)是否支持快速随机访问: ArrayList底层使用数组实现,支持快速访问。而LinkedList底层是链表实现,不支持快速访问。
(4)空间内存占用:ArrayList的空间浪费主要体现在list列表结尾会预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素存储都需要比ArrayList消耗更多的空间(因为节点要放置前驱和后继)。
3.System.arraycopy()方法和Arrays.copyOf()方法的区别
通过查看源码我们可以知道,Arrays.copyOf()方法内部调用了System.arraycopy()方法。
arraycopy()方法需要目标数组,将原数组拷贝到自定义的数组中或者是原数组,并且可以选择拷贝的起点以及放入新的数组中的位置。
copyOf()时系统自动在内部新建一个数组,并返回该数组。
拓展:
ArrayList实现了RandomAccess接口,只是作为一个标识,说明ArrayList支持快速随机访问功能。
4.ensureCapacity()方法的作用
ensureCapacity()方法并不是在ArrayList内部调用的,而是提供给用户来使用的,在向ArrayList里面添加大量元素之前最好先使用ensureCapacity方法,以减少增量重新分配的次数,提高效率。
ArrayList扩容
当使用无参构造方法直接创建ArrayList集合时,初始化的数组是一个空的数组,只有在add第一个元素时,数组的大小才会初始化为10,直到添加第11个元素时,ArrayList才会进行扩容操作。
Set
1.comparable 和 Comparator 的区别
- comparable接口实际上是出自java.lang包中的一个CompareTo(Object obj)方法用来排序;
- comparator实际上是出自java.util包中有一个compare(Object obj1,Object obj2)方法来排序。
当我们需要对一个集合进行自定义排序后,我们就要重写CompareTo或者是compare方法。
2.无序性和不可重复性的含义
(1)无序性?无序性不等于随机性,无序性是指存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。
(2)不可重复性?不可重复性是指添加的元素按照equals判断时,返回false,需要同时重写equals方法和hashCode方法。
3.比较HashSet、LinkedListHashSet、TreeSet的异同
- HashSet、LinkedListHashSet、TreeSet三者都是Set集合的实现类,都能保证元素唯一,并且都不是线程安全的。
- HashSet、LinkedListHashSet、TreeSet的主要区别在于底层数据结构不同。HashSet底层数据结构式HashMap(哈希表);LinkedListHashSet的底层数据结构是链表和哈希表。TreeSet的底层数据结构是红黑树,元素是有序的。
- HashSet用于不需要保证元素插入和去除顺序的场景;LinkedListHashSet用于保证元素的插入和取出满足FIFO的场景;TreeSet用于支持元素自定义排序规则的场景。
Queue
1.Queue与Deque的区别
Queue是单端队列,只能从一端插入元素,另一端删除元素,遵循FIFO的规则。
Queue根据容量问题而导致操作失败后的处理方式不同。一种抛出异常,一种返回null。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Zzn588QN-1642240006941)(F:\笔记\深入java基础\面试题截图\Queue接口.png)]
Deque是双端队列,在队列的两端均可以插入或者删除元素。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RQh5h1Ya-1642240006942)(F:\笔记\深入java基础\面试题截图\Deque方法.png)]
实际上,Deque还提供了其他的方法,可以当作栈来使用。
2.ArrayDeque和LinkedList的区别
ArrayDeque和LinkedList都实现了Deque接口,两者都可以当作队列来使用。
- ArrayDeque是基于可变容量的数组和双指针来实现的,而LinkedList是通过链表来实现的
- ArrayDeque不支持Null数据,而LinkedLisr可以使用Null数据
- ArrayDeque是在jdk1.6引入的,而LinkedList早在jdk1.2都已存在
- ArrayDeque插入时可能存在扩容过程,不过插入的操作时间复杂度仍为O(1),虽然LinkedList不需要扩容,但是每次插入数据时都需要重新申请空间,性能相比更差一点
从性能上来说,ArrayDeque来实现队列要比LinkedList要好一点,另外,ArrayDeque也可以直接用作栈。
3.简单说一下PriorityQueue
PriorityQueue是在jdk1.5被引入的,与Queue得区别在于元素出队顺序是与优先级相关得,即总是优先级高的元素出队列。
- PriorityQueue利用了二叉堆的数据结构来实现,底层使用可变长的数组来存储数剧
- PriorityQueue通过堆元素的上浮和下沉,实现了在(logn)的时间复杂度内插入元素和删除堆顶元素
- PriorityQueue是非线程安全的,而且不支持存储NULL对象
- PriorityQueue默认是小顶堆,但是可以接收一个comparator作为构造参数,可以自定义元素优先级的先后
Map
1.HashMap和Hashtable的区别
- 线程是否安全:HashMap是非线程安全的,而Hashtable是线程安全的。Hashtable内部的方法基本都经过synchronized修饰。
- 效率:因为线程安全的问题,HashMap要比Hashtable效率高,而且Hashtable已经快要淘汰了。
- 初始容量和每次扩充容量的大小:①创建时如果不指定初始容量,Hashtable默认初始容量为11,每次扩充之后,边缘原来的 2n+1 ;而HashMap默认初始化大小为16,每次扩容会变为原来的2倍。②如果给定容量大小,Hashtable就会使用给定容量大小,而HashMap就会将其扩充为大于原来数值的最小的2的n次幂的大小。
- 底层数据结构:JDK1.8之后HashMap在解决哈希冲突时,当链表长度大于8且数组长度大于64,链表就会转化为红黑树,若有一个条件不满足,那么会优先选择数组扩容。而Hashtable没有这样的机制。
2.HashMap和HashSet的区别
HashSet底层就是基于HashMap实现的。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C4FWRos7-1642240006943)(F:\笔记\深入java基础\面试题截图\HashMap和HashSet的区别.png)]
3.HashMap和TreeMap的区别
HashMap和TreeMap都继承于AbstractMap,但是TreeMap还实现了NavigableMap接口和SortedMap接口。
- 实现Navigable接口让TreeMap对集合内元素有了搜索的功能;
- 实现SortedMap接口让TreeMap有了对集合中的元素根据键排序的能力。
相比来说,TreeMap多了对集合中元素根据键排序的功能和对集合元素进行搜索的能力。
4.HashSet如何检查重复?
当把对象加入到HashSet中时,HashSet会先计算对象的hashCode值来判断对象加入的下标位置,同时也会与其他的对象的hashCode进行比较,如果没有相同的,就直接插入数据;如果有相同的,就进一步使用equals来进行比较对象是否相同,如果相同,就不会加入成功。
5.HashCode与equals的相关规定
(1)如果两个对象相等,则hashCode也一定是相等的
(2)两个对象相等,对两个进行equals也会返回true
(3)两个对象有相同的hashCode,他们也不一定是相等的
(4)hashCode和equals方法都必须被同时覆盖
6.==和equals的区别
对于基本类型来说,==比较的是值是否相等;
对于引用类型来说,equals比较的是两个引用是否指向同一个对象地址
对于引用类型(包括包装类型)来说,如果equals没有被重写,对比他们的地址是否相同,如果被重写,则比较的是地址里的内容是否相同。
7.HashMap的长度为什么是2的n次方?
为了能让HashMap存取高效,尽量减少哈希碰撞,尽量把数据均匀分配。
8.HashMap多线程下操作导致死循环问题
主要原因是并发下的Rehash会造成元素之间形成一个循环链表。多线程下HashMap会存在数据丢失的问题,并发环境下推荐使用Concurrent Hash Map、
9.ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别
ConcurrentHashmap和Hashtable的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同
- 底层数据结构: jdk1.7的ConcurrentHashMap底层采用分段的数组+链表实现,jdk1.8采用的数据结构跟HashMap1.8的结构是一样的,数组+链表/红黑树。Hashtable和jdk1.8之前的HashMap的底层数据结构类似,都是采用数组+链表的形式, 数组是hashMap的主体,链表则是为了解决哈希冲突。
- 实现线程安全的方法:①在1.7的时候,ConcurrentHashMap(分段锁)对整个桶数组进行了分割分段(Segment),到1.8直接使用数组+链表+红黑树的实现。
HashMap
1.put数据时key与已有数据的HashCode相等时会怎么样?
会产生哈希碰撞。
如果Hash码相同,则会通过equals方法进行比较key是否相同:
如果key值相同,则使用新的value代替旧的value;
如果key值不相同,则会在该节点的链表结构上新增一个节点(如果链表长度>=8并且数组节点数>=64 ,链表结构就会转化成红黑树)。
2.什么时候会产生hash碰撞?如何解决哈希碰撞?
只要通过hash函数计算所得到的两个元素的hash值相同就会产生hash碰撞。
HashMap在jdk8之前采用链表解决哈希碰撞,jdk8之后采用链表+红黑树解决哈希碰撞。
3.如果hashCode相同,那么如何存储key-value对?
当hashCode值相同时,就会进一步使用equals方法进行比较key是否相同。
如果key相同,那么新值覆盖旧值;
如果key不相同,则将新的key-value添加到HashMap中。
4.HashMap如何进行扩容?
当通过put方法不断进行数据添加时,如果元素个数超过了当前阈值就会进行扩容,默认扩容大小是原来的2倍,扩容之后会将原来的数据复制到新的数组中。
5.如果确定了要存储的元素个数n,设置多少的初始容量可以减少扩容导致的性能损失?
应该设置初始容量为 n/0.75 + 1 取整即可减少resize导致的性能损失。
Collections工具类
常用方法:
- 排序
- 查找,替换
- 同步控制(不推荐)
排序操作
void reverse(List list)//反转
void shuffle(List list)//随机排序
void sort(List list)//按自然排序的升序排序
void sort(List list, Comparator c)//定制排序,由Comparator控制排序逻辑
void swap(List list, int i , int j)//交换两个索引位置的元素
void rotate(List list, int distance)//旋转。当distance为正数时,将list后distance个元素整体移到前面。当distance为负数时,将 list的前distance个元素整体移到后面
查找,替换
int binarySearch(List list, Object key)//对List进行二分查找,返回索引,注意List必须是有序的
int max(Collection coll)//根据元素的自然顺序,返回最大的元素。 类比int min(Collection coll)
int max(Collection coll, Comparator c)//根据定制排序,返回最大元素,排序规则由Comparatator类控制。类比int min(Collection coll, Comparator c)
void fill(List list, Object obj)//用指定的元素代替指定list中的所有元素
int frequency(Collection c, Object o)//统计元素出现次数
int indexOfSubList(List list, List target)//统计target在list中第一次出现的索引,找不到则返回-1,类比int lastIndexOfSubList(List source, list target)
boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)//用新元素替换旧元素
集合注意事项
集合判空
集合判断是否为空,使用isEmpty()的方法,而不是size==0的方式
因为isEmpty()方法的可读性好,而且时间复杂度为O(1)
集合转化Map
使用Java.util.stream.Collectors类的toMap()方法转化为map集合时,要注释当value为null时会抛出NPE异常。
集合遍历
不要在foreach里面进行元素的remove/add操作,remove请使用Iterator方式,如果并发操作,需要对Iterator对象加锁。
fail-fast 机制 :多个线程对 fail-fast 集合进行修改的时候,可能会抛出ConcurrentModificationException
。
集合去重
可以利用Set元素唯一的特性,进行集合去重,避免使用List的contains进行遍历去重或者判断包含操作
集合转数组
使用集合转数组的方法,必须使用集合的toArray(T[] array),传入的类型完全一致,长度为0的空数组。
toArray(T[] array)
方法的参数是一个泛型数组,如果 toArray
方法中没有传递任何参数的话返回的是 Object
类 型数组。
数组转集合
使用工具类Arrays.asList()把数组转化成集合时,不能使用其修改集合相关的方法,它的add/remove/clear方法会抛出UnsupportedOperationException异常。
Java集合常见面试题相关推荐
- Java 集合常见面试题
1.ArrayList和LinkedList区别? ArrayList是容量可以改变的非线程安全集合.内部实现使用数组进行存储,集合扩容时会创建更大的数组空间,把原有数据复制到新数组中.ArrayLi ...
- java陷阱常见面试题_Java常见陷阱
java陷阱常见面试题 总览 Java是一种极简主义的语言,具有比其他语言故意更少的功能,尽管如此,Java仍然具有产生奇怪效果的边缘情况,甚至具有令人惊讶的效果的一些常见情况也会使您轻而易举. 如果 ...
- Java开发常见面试题详解(LockSupport,AQS,Spring循环依赖,Redis)_3
Java开发常见面试题详解(LockSupport,AQS,Spring循环依赖,Redis)_3 总览 问题 详解 String.intern()的作用 link LeetCode的Two Sum题 ...
- Java开发常见面试题详解(JVM)_2
Java开发常见面试题详解(JVM)_2 JVM 问题 详解 JVM垃圾回收的时候如何确定垃圾?是否知道什么是GC Roots link 你说你做过JVM调优和参数配置,请问如何盘点查看JVM系统默认 ...
- Java工程师常见面试题集锦
Java工程师常见面试题集锦(一)互联网人必看!(附答案及视频教程,持续更新) 2019年01月02日 14:01:14 CSDNedu 阅读数:653 大牛也怕面试题,尤其是基础题,在面试中如果出现 ...
- Java基础常见面试题(一)
Java基础常见面试题(一) 1. 为什么说 Java 语言"编译与解释并存"? 我们可以将高级编程语言按照程序的执行方式分为两种: 编译型 :编译型语言会通过编译器将源代码一次性 ...
- Java多线程常见面试题及答案汇总1000道(春招+秋招+社招)
Java多线程面试题以及答案整理[最新版]Java多线程高级面试题大全(2021版),发现网上很多Java多线程面试题都没有答案,所以花了很长时间搜集,本套Java多线程面试题大全,汇总了大量经典的J ...
- Java虚拟机常见面试题
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 1.java引用的四种状态 强引用.软引用.弱引用.虚引用. 强引用 new一个Object存放在堆内存,然后用一个引用指向它 ...
- 合肥Java面试常考题_北大青鸟java 面试--常见面试题(中)
上一文中,我们总结了java面试的基础,多线程,jvm的常见面试题,本文合肥北大青鸟合工大校区的袁老师继续介绍面试中网络.数据结构和算法.分布式理论和微服务的常见面试题. 一.网络 网络的话,主要集中 ...
最新文章
- CentOS7.3 安装配置 Nginx、MariaDB、PHP
- javascript11-object03-extend
- java 三个参数的运算符,java – 三个参数运算符:局部变量可能尚未初始化
- haproxy中acl的与或非三种規則写法
- 绕过 WAF:绕过一些 WAF 设备的 Burp 插件
- logger 参数列表过长_[源码级解析] 巧妙解决并深度分析Linux下rm命令提示参数列表过长的问题...
- Java 分割字符串
- 架构设计:分布式结构下,服务部署发布
- html单选框+点击取消选中,【前端JS】radio 可单选可点击取消选中
- excel两列相同匹配第三列_Vlookup函数解决Excel大量数据匹配问题
- MyBatis-Plus工具快速入门使用
- ROW_NUMBER() OVER()函数用法;(分组,排序),partition by (转)
- HTML网站去色代码
- bmp qimage 保存位_在Qt中保存QImage(Save a QImage in Qt)
- 五十岁才考上大学的柳永,半生风流半生坎坷!
- GoLang之图解panic recover
- API的小结===一定要看
- 尚融宝29-提现和还款
- matlab中滑模boost,一种基于滑模控制的新型Boost正弦波逆变器
- R语言eval,parse批量生成变量并赋值
热门文章
- pythonxy安装包_Python计算机视觉:安装
- 中缀转后缀表达式(C语言实现)
- ORA-00942: 表或视图不存在解决方法
- 0.2秒居然复制了100G文件? 我给同事讲了一个小时,他感动得快哭了...
- 2022年宜春市职业院校技能大赛中职组“网络搭建与应用”赛项任务书
- Linux 踩坑记录
- 开源的词法分析器_将意图分析器用于您的开源家庭自动化项目
- 公网搭建Kubernetes 1.20.9(阿里云+腾讯云)
- GEEer成长日记二十一:Sentinel-2影像计算多种指数
- JUNIT4 断言assertThat greaterThan