Java集合中常见的面试题 (收藏+保存+offer拿到手软)

Posted 2022-04-05 陕西五花肉

* collection和collections之间的区别

Collections是个java.util下的类，它包含有各种有关集合操作的静态方法。
Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口。

• Set和List子接口（数据结构叫做ADT）

* List和数组比较

相似点：都有角标
不同点：
* 数组一定是物理连续的，List根据实现可以分成物理或逻辑连续的
* List是动态容量，数组是静态容量
* List也是放置相似的元素，但是由于JAVA语言的规定，List只能放置类型对象，数组可以放置基础数据类型
* List申明元素类型使用的是泛型，数组直接使用类型[]
* List如果要放置基础数据类型，必须使用包装类
* ArrayList查询速度快，LinkedList插入和删除速度快

* List的实现类

• ArrayList：底层使用数组实现

ArrayaList扩容机制

  > 源码里面调用add方法，确保里面能放下最小值，放置第一个元素时，容量变成10，当放置第11的元素，调用 grow方法，将会扩容1.5倍 源码里面是这么讲的newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1), 所以他是 1.5倍，放完以后判断，有没有超过他的最大值，没有超过，用arrayscopy 将其扩容，原来的值复制过去

* capacity大小，默认，每次扩容条件，扩容后capacity大小，capacity和size区别

  > capacity是容器的大小   size是存放元素的大小

• LinkedList：底层使用双向链表实现

  • 没有扩容机制
  • 如果查找的内容在后半段，从后往前查找

• CopyOnWriteArrayList：线程安全的ArrayList

  • 所有对数据有修改的操作都在副本中进行

  • 完成后使用CAS替换到原本中

  • 底层使用了可重入锁来实现

    缺点:内存占用问题,由于他的写 复制机制,会在内存中驻扎俩个对象的内存

    ​ CopyOnWrite容器不能保证数据的一致性,可能读取到旧数据

• Collections.synchronizedList();

  • 这个方法也可以创建一个线程安全的List，他创建的方式方法是通过对List中的所有方法进行Synchronized的操作

• List常用方法

  • 定位、求长、替换

• Set和List之间的比较

  • 相同点：都是动态容量
  • 不同点：
    • Set没有角标
    • Set不能放置重复内容
    • Set的遍历过程只能使用迭代器
    • 大部分Set是有顺序的，但是部分Set是没有顺序的（规律比较难找）

• Set实现：

  • HashSet：底层使用一个HashMap，通俗的讲，我们说HashSet是没有顺序的，但是其实只是顺序比较难找而已（和元素的hashCode值有关系）
  • TreeSet：升序排序，要求元素必须实现comparable接口
  • LinkedHashSet：放入顺序

• 额外：Vector向量 线程安全的ArrayList，所有的方法加了锁

• Map：顶层接口

  • 存的是K-V对
  • 五个实现类：Hashtable、HashMap、TreeMap、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap

* HashMap底层原理

* DEFAULT_CAPCITY=1<<4 //aka16
* DEFAULT_LOAD_FACTORY = 0.75f
* 树化因子：8
* 塌缩因子：6
* 最大树化容量：64
* 底层实现：数组+链表+红黑树 -->拉链法
* 扩容规则：先算hashcode，确定桶角标，如果头有内容，则继续向下查找后续内容，如果是空，则放置。完成以后，判断两个条件，满足任何一个就需要扩容：第一个条件：元素个数超过容量*加载因子，需要扩容，第二个条件，单链长度大于等于8，同时容量不够64则需要扩容，扩容过程有一个点需要注意：rehash过程。如果单链长度大于等于8但是容量已经到64，则将表中元素转换成树节点，并进化成红黑树
* HashMap的节点使用尾插法，1.7使用头插法，但是多线程操作可能引起环
* 为什么扩容是2倍==  :方便计算 与 (16 .  32) ,hashmap效率就会提高(放置rehash和放置的效率提高,rehash的速率也会快)**,查找桶的速度提高

* ConcurrentHashMap底层原理

* 线程并同时兼顾效率的HashMap，在JUC包中
* 底层实现基本和HashMap一致，但是引入sync和CAS来保证了线程并发时的数据安全性。
* sync在头节点有值的使用sync，头节点没有值的时候，使用CAS
* 1.7使用的是分段锁，1.8使用sync和CAS