面经总结：集合框架

Posted 2020-09-29

 

• 集合类的结构？

集合类的最顶层接口是Collection和Map接口，Collection代表一组对象，Map是保存键值对；

Collection接口包括List、Set、Queue三个接口；

List接口实现类：ArrayList、LinkedList、Vector； Stack继承Vector类；

Set接口实现类：SortedSet(i)、HashSet、EnumSet；TreeSet实现SortedSet，LinkedHashSet继承HashSet；

Queue接口实现类：Deque(i)、PriorityQueue；ArrayDeque和LinkedList实现Deque

Map接口包括HashMap、TreeMap；

Vector、HashTable线程安全；

ArrayList、LinkedList、HashTable等线程不安全；

什么线程安全？

线程安全就是说多线程访问同一代码，不会产生不确定的结果。

 

• ArrayList和LinkedList的区别？

三个方面：1.实现；2.查询、增删；3.内存；

ArrayList和LinkedList两者都实现了List接口，但是它们之间有些不同。

（1）ArrayList是由Array所支持的基于一个索引的数据结构，所以它提供对元素的随机访问，复杂度为O(1)，但LinkedList存储一系列的节点数据，每个节点都与前一个和下一个节点相连接。所以，尽管有使用索引获取元素的方法，内部实现是从起始点开始遍历，遍历到索引的节点然后返回元素，时间复杂度为O(n)，比ArrayList要慢。

（2）与ArrayList相比，在LinkedList中插入、添加和删除一个元素会更快，因为在一个元素被插入到中间的时候，不会涉及改变数组的大小，或更新索引。

（3）LinkedList比ArrayList消耗更多的内存，因为LinkedList中的每个节点存储了前后节点的引用。

 

• HashMap和HashTable的区别？

（1.null 2.同步）

答：HashMap和Hashtable都实现了Map接口，因此很多特性非常相似。但是，他们有以下不同点： 
HashMap允许键和值是null，而Hashtable不允许键或者值是null。 
Hashtable是同步的，而HashMap不是。因此，HashMap更适合于单线程环境，而Hashtable适合于多线程环境。 
HashMap提供了可供应用迭代的键的集合，因此，HashMap是快速失败的。另一方面，Hashtable提供了对键的列举(Enumeration)。 

 

• HashMap的底层结构？

（讲HashMap：1.结构+原理；2.其他参数-容量、负荷系数、阈值；）

　　1）HashMap是由数组+链表组成，Entry数组是HashMap的主体，链表是为了解决Hash冲突；

　　2）HashMap的Entry数组的元素可以看作是一个个散列桶，每个桶是一个单链表；每个Entry内部类有四个字段：key/value/hash/next；

　　3）执行put时，根据key的hashcode定位到桶；遍历单链表，利用key.equals()检查key是否存在；如果存在则覆盖；否则新建Entry放在头部；

　　4）执行get时，根据key的hashcode定位到桶；遍历单链表，利用key.equals()获取对应的Entry，返回它的value；

 

• HashMap重要参数？

参数：容量capacity（默认16）、负载系数loadFactor（默认0.75）、阈值threshold=容量*负载系数。数组容量capacity必须是2的n次方，当键值对个数>threshold(12)时，扩容：将数组扩容为原来容量的二倍。

扩容机制；

HashMap的参数有容量capacity16、负载系数loadFactor0.75、阈值threshold；当键值对个数>threshold阈值时，扩容；

扩容：

当添加元素时，若元素个数大于阈值，则resize()；数组扩大为原来2倍，新建数组，将数组的所有Entry重新计算索引加入新数组；新数组的引用赋给旧数组；

负载因子？

负载因子越大，对空间利用越充分，查找效率越低；

负载因子过小，散列表数据过于稀疏，对空间造成严重浪费。

 

• Iterator能否删除元素？

每次我们尝试获取下一个元素的时候，Iterator fail-fast属性检查当前集合结构里的任何改动。如果发现任何改动，它抛出ConcurrentModificationException。Collection中所有Iterator的实现都是按fail-fast来设计的（ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList这类并发集合类除外）。

当使用Iterator来迭代访问Collection集合元素时，Collection集合里的元素不能被改变，只有通过Iterator的remove()来删除上一次next()方法返回的集合元素才可以。否则将会引发java.util.ConcurrentModificationException异常。