Java面试题

Posted 2021-08-21 小东子李

1.总结，lsit集合，set集合特性。

List
　　List集合代表一个元素有序、可以重复的集合，集合中每个元素都有对应的顺序索引。List集合允许加入重复的元素是因为它是通过索引访问指定的集合元素。List元素默认按元素的添加顺序设置元素的索引。
　　除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一listIterator接口和标准的Iterator接口相比，listIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还可以向前或者向后遍历。
　　实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。
Set
　　 一个不包含重复元素的 collection。确切地说，set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多包含一个 null 元素。
Map
　　Map 将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。

List接口是继承Collection接口，所以Collection集合中有的方法，List集合也继承过来。

集合框架底层数据结构？

1. List
   Arraylist： Object数组
   Vector： Object数组
   LinkedList： 双向链表(JDK1.6之前为循环链表，JDK1.7取消了循环)
2. Set

HashSet（无序，唯一）: 基于 HashMap 实现的，底层采用 HashMap 来保存元素
LinkedHashSet： LinkedHashSet 继承与 HashSet，并且其内部是通过 LinkedHashMap 来实现的。有点类似于我们之前说的LinkedHashMap 其内部是基于 Hashmap 实现一样，不过还是有一点点区别的。
TreeSet（有序，唯一）： 红黑树(自平衡的排序二叉树。)
Map
HashMap： JDK1.8之前HashMap由数组+链表组成的，数组是HashMap的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的（“拉链法”解决冲突）。JDK1.8以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间
LinkedHashMap： LinkedHashMap 继承自 HashMap，所以它的底层仍然是基于拉链式散列结构即由数组和链表或红黑树组成。另外，LinkedHashMap 在上面结构的基础上，增加了一条双向链表，使得上面的结构可以保持键值对的插入顺序。同时通过对链表进行相应的操作，实现了访问顺序相关逻辑。
Hashtable： 数组+链表组成的，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的
TreeMap： 红黑树（平衡二叉排序树）
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1.1.3.2. Set

Set继承于Collection接口，是一个不允许出现重复元素，并且无序的集合，主要有HashSet和TreeSet两大实现类。

在判断重复元素的时候，Set集合会调用hashCode()和equal()方法来实现。

HashSet是哈希表结构，主要利用HashMap的key来存储元素，计算插入元素的hashCode来获取元素在集合中的位置；

TreeSet是红黑树结构，每一个元素都是树中的一个节点，插入的元素都会进行排序；

• HashSet（无序，唯一）:
  HashSet实现Set接口，底层由HashMap(后面讲解)来实现，为哈希表结构，新增元素相当于HashMap的key，value默认为一个固定的Object。在我看来，HashSet相当于一个阉割版的HashMap;

当有元素插入的时候，会计算元素的hashCode值，将元素插入到哈希表对应的位置中来；

它继承于AbstractSet，实现了Set, Cloneable, Serializable接口。

(1)HashSet继承AbstractSet类，获得了Set接口大部分的实现，减少了实现此接口所需的工作，实际上是又继承了AbstractCollection类；

(2)HashSet实现了Set接口，获取Set接口的方法，可以自定义具体实现，也可以继承AbstractSet类中的实现；

(3)HashSet实现Cloneable，得到了clone()方法，可以实现克隆功能；

(4)HashSet实现Serializable，表示可以被序列化，通过序列化去传输，典型的应用就是hessian协议。

具有如下特点：

不允许出现重复因素；

允许插入Null值；

元素无序（添加顺序和遍历顺序不一致）；

线程不安全，若2个线程同时操作HashSet，必须通过代码实现同步；

• LinkedHashSet：

• TreeSet（有序，唯一）：
  从名字上可以看出，此集合的实现和树结构有关。与HashSet集合类似，TreeSet也是基于Map来实现，具体实现TreeMap(后面讲解)，其底层结构为红黑树（特殊的二叉查找树）；

与HashSet不同的是，TreeSet具有排序功能，分为自然排序(123456)和自定义排序两类，默认是自然排序；在程序中，我们可以按照任意顺序将元素插入到集合中，等到遍历时TreeSet会按照一定顺序输出–倒序或者升序；

它继承AbstractSet，实现NavigableSet, Cloneable, Serializable接口。

（1）与HashSet同理，TreeSet继承AbstractSet类，获得了Set集合基础实现操作；

（2）TreeSet实现NavigableSet接口，而NavigableSet又扩展了SortedSet接口。这两个接口主要定义了搜索元素的能力，例如给定某个元素，查找该集合中比给定元素大于、小于、等于的元素集合，或者比给定元素大于、小于、等于的元素个数；简单地说，实现NavigableSet接口使得TreeSet具备了元素搜索功能；

（3）TreeSet实现Cloneable接口，意味着它也可以被克隆；

（4）TreeSet实现了Serializable接口，可以被序列化，可以使用hessian协议来传输；

具有如下特点：

对插入的元素进行排序，是一个有序的集合（主要与HashSet的区别）;

底层使用红黑树结构，而不是哈希表结构；

允许插入Null值；

不允许插入重复元素；

线程不安全；

1. Collection 子接口之 Set comparable 和 Comparator 的区别？
   1）Comparable 是排序接口。

若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。 即然实现Comparable接口的类支持排序，假设现在存在“实现Comparable接口的类的对象的List列表(或数组)”，则该List列表(或数组)可以通过 Collections.sort（或 Arrays.sort）进行排序。

此外，“实现Comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不需要指定比较器。

2）Comparator 是比较器接口。

我们若需要控制某个类的次序，而该类本身不支持排序(即没有实现Comparable接口)；那么，我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现Comparator接口即可。

也就是说，我们可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。

2. 如何选用集合?

主要根据集合的特点来选⽤。

⽐如我们需要根据键值获取到元素值时就选⽤Map接⼝下的集合，需要排序时选择TreeMap，不需要排序时就选择HashMap，需要保证线程安全就选用ConcurrentHashMap。

当我们只需要存放元素值时，就选择实现Collection接⼝的集合，需要保证元素唯⼀时选择实现Set接⼝的集合⽐如TreeSet或HashSet，不需要就选择实现List接⼝的⽐如ArrayList或LinkedList，然后再根据实现这些接⼝的集合的特点来选⽤。
3. 为什么要使用集合？
集合与数组的区别：
1.数组声明了它容纳的元素的类型，而集合不声明
Collection c=new ArrayList();
2.数组是静态的，一个数组的实例具有固定的大小，无法改变容量，而集合是动态的，可以根据需要改变集合的大小；
3.数组存放的类型是基本类型或者引用类型，集合存放的类型可以不是一种引用类型；