Java高级部分之集合框架[面试题]

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-10-11 12:23 66阅读 0赞

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## 1.集合 ##

> [摘自百度百科][Link 1]
> 
>  *  Java中的集合类可以分为两大类：一类是实现Collection接口；另一类是实现Map接口。
>  *  Map没有继承Collection接口，与Collection是并列关系。Map提供键（key）到值（value）的映射。一个Map中不能包含相同的键，每个键只能映射一个值。

### **Collection接口:** ###

> **\[List\]底层是数组(有序,可重复)**
> 
>  *  **`ArrayList`**  
>     **优点**:底层数据结构是数组,查询快,增删慢  
>     **缺点**:线程不安全,效率高
>  *  **`Vector`**  
>     **优点**:底层数据结构是数组,查询快,增删慢  
>     **缺点**:线程安全,效率低
>  *  **`LinkedList`**  
>     **优点**:底层数据结构是链表,查询慢,增删快  
>     **缺点**:线程不安全,效率高

> **\[Set\]底层是散列表(无序,唯一)**
> 
>  *  **`HashSet`**  
>     底层数据结构是哈希表(无序,唯一)  
>     如何保证元素唯一?  
>     依赖两个方法:HashCode()和equals()
>  *  **`LinkedHashSet`**  
>     底层数据结构是链表和哈希表(FIFO插入有序,唯一)  
>     1).由链表保证元素有序  
>     2).由哈希表保证唯一
>  *  **`TreeSet`**  
>     底层数据结构是红黑树(有序,唯一)  
>     1). 如何保证元素排序的呢?  
>     自然排序  
>     比较器排序  
>     2).如何保证元素唯一性的呢?  
>     根据比较的返回值是否是0来决定

**Collection接口、List接口、Set接口以及相关类的关系如图所示**  
![Collection接口以及相关的子接口和类][Collection]

### **Map接口:** ###

> **\[Map\]键值对的方式,(有序,key不重复,value可重复)**
> 
>  *  **`HashMap`\[无序\]**  
>     1).key允许出现null值且只允许出现一个,value允许出现null  
>     2). 线程不安全  
>     3).Hash数组的默认大小是:16 加载因子:`2*`(2的指数)  
>     4).基于哈希表结构实现的，所以存储自定义对象作为键时，必须重写hasCode和equals方法
>  *  **`HashTable`\[无序\]**  
>     1).key和value都不允许出现null值  
>     2).线程安全  
>     3).Hash数组默认大小是:11 加载因子:`old*2+1`
>  *  **`TreeMap`\[有序\]**  
>     1).TreeMap底层使用的二叉树，其中存放进去的所有数据都需要排序  
>     2).自然升序排序  
>     3).线程不安全

**Map接口及其相关类的关系如图所示**  
![Map接口以及相关类][Map]

### **关于集合的面试题:** ###

> **1.List,Set和Map的区别?**
> 
>  *  **List和Set是Collection的子接口,Map不是**
>  *  **List的底层是数组的方式实现的,Set是散列表的方式实现的,Map是键值对的方式**
>  *  **List是有序可重复的,Set是无序不可重复的,Map是有序,Key不重复,value可重复**
>  *  **List和Set可直接使用itertator来进行遍历,Map只能通过先遍历Key在遍历value**

> **2.Collection和Collections的区别?**
> 
>  *  **`Collection`是集合类的上级接口,继承与他的接口主要有List和Set**
>  *  **`Collections`是针对集合类的一个帮助类,它提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索,排序,线程安全化等操作**

> **3.Set里的元素是不能重复的,那么用什么方法来区分重复与否?**
> 
>  *  **Set里的元素是不能重复的,元素重复与否是使用equals()方法进行判断的**
>  *  **equals()和==方法决定引用值是否指向同一对象,equals()在类中被覆盖,为的是当两个分离的对象的内容和类型相配的话,返回真值**

> **4.HashMap和HashTable的区别?**
> 
>  *  **继承不同:**  
>     HashTable继承自`Dictionary`  
>     HashMap继承自`AbstractMap`
>  *  **HashTable是线程安全的;HashMap线程不安全**
>  *  **HashTable中,Key和value都不允许出现null值;在HashMap中,key允许出现null值且只允许出现一个,value允许出现null**
>  *  **遍历方式不同:**  
>     HashTable,HashMap都使用了`Iterator`.而由于历史原因,HashTable还使用了`Enumeration`的方式
>  *  **哈希值的使用不同**  
>     HashTable直接使用对象的`hashCode`  
>     HashMap`重新计算hash值`
>  *  **HashTable中hash数组默认大小是`11`,增加的方式是`old*2+1`;HashMap中hash数组的默认大小是`16`,而且一定是`2的指数`**

> **5.ArrayList和LinkList的区别?**
> 
>  *  **相同点:**  
>     ArrayList和linkList都是接口List的实现类,里面的数据都是有序可重复的
>  *  **区别:**  
>     ArrayList:采用的是数组形式保存对象的,`访问速度更快`,而LinkList的`插入和删除元素的速度更快`

> **6.List遍历方式有多少种?**
> 
>  *  **`下标遍历`**
>  *  **`Iterator遍历`**
>  *  **`Foreach遍历`**

> **7.Map怎么遍历?**  
> 先调用`keyset()`方法获取所有的key,在遍历key获取所有的元素

> **8.怎么获取Map所有的key,所有的value?**
> 
>  *  Map调用`ketset()`方法获取所有的key值,是一个Set集合
>  *  Map调用`values()`方法获取所有的值,是一个List集合

> **9.HashMap的底层实现?**
> 
>  *  **HashMap实际上是一个`链表散列`的数据结构,即数组和链表的结合体**
>  *  **HashMap底层就是一个数组结构,数组中的`每一项又是一个链表`,当新建一个HashMap的时候,就会初始化一个数组**
>  *  **HashMap在底层将Key-value当成一个整体进行处理,这个整体就是一个`Entry`对象.HashMap底层采用一个Entry\[\]数组来保存所有的key-value对,当需要存储一个Entry对象时,会根据`hash算法`来决定其在`数组中的存储位置`,在根据`equals`方法决定其在该数组位置上的`链表中的存储位置`,当需要取出一个Entry时,也会根据hash算法找到其在数组中的存储位置,再根据equals方法从该位置上的链表中取出该Entry.**

> `每一天都是值得期待的,这样的生活才有颜色!`

[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_40791361/article/details/101193923
[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/java%E9%9B%86%E5%90%88%E7%B1%BB/4758922?fr=aladdin
[Collection]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190923160403896.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDc5MTM2MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Map]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190923164332624.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDc5MTM2MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70