基础面试题java集合

Posted 2022-05-27 fzzzjjj

　　　　　　　　　　　　一直都觉得java集合学得糊里糊涂的，这次要学系统点了。　　——fzj

 

集合的简单理解：

　　java集合分为两种：1.value（存值集合） 例如 List(对付顺序的好帮手) 和 Set(注重独一无二的性质)

　　　　　　　　　　　 2.key-value(存键值对集合)  例如 Map(用Key来搜索的专家)

 

　　List 是有序的，可以重复的。

　　Set 是无序的，不可以重复的。（根据equals 和 hashcode 判断，也就是如何一个对象要存储在Set中，必须重写equals 和 hashcode方法）

 

详细一点：

 

Collection和Map，是集合框架的根接口。

　　Collection的子接口：

　　　　Set:接口 ---实现类： HashSet、LinkedHashSet
   　　 　Set的子接口SortedSet接口---实现类：TreeSet
　　　　List:接口---实现类： LinkedList,Vector,ArrayList 

 

　　Collection 接口还有个Queue接口（这个我很少见）

　　

　　

 

 注意：

　　①Queue、list、set 这三者是同一个级别的接口，都是继承了Collection接口。

　　②SortedSet是一个借口来的，因为里面只有TreeSet（底层结构是红黑树）这一个实现可以用，所以元素一定是有序的。

　　③LinkedList既可以实现Queue接口，也可以实现List接口。只不过呢，LinkedList实现了Queue接口。

 

　　List集合（有序，可重复）

　　　　有序列表，允许存放重复的元素； 
　　实现类： 
　　　　ArrayList：数组实现，查询快，增删慢，轻量级；(线程不安全，效率高)
　　　　LinkedList：双向链表实现，增删快，查询慢 (线程不安全，效率高)
　　　　Vector：数组实现，重量级  (线程安全、使用少，效率低)

 

　　set集合（无序，不可重复）

　　实现类 :

　　　　HashSet
　　　　　　底层数据结构是哈希表。(无序,唯一)
　　　　　　如何来保证元素唯一性?
　　　　　　1.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.由哈希表保证元素唯一

　　　　TreeSet
　　　　　　底层数据结构是红黑树。(唯一，有序)
　　　　　　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

接下来说说Map

　　Map接口有三个比较重要的实现类，分别是HashMap、TreeMap、HashTable

　　　　其中，TreeMap是有序的，HashMap和HashTable是无序的。

　　HashTable 和HashMap的主要区别：

　　　　HashTable的方法是同步的，线程安全但是效率低。父类是Dictionary。不允许null值

　　　　HashMap的方法不是同步的，线程不安全但是效率高。父类是AbstractMap。允许null值（key和value都允许）

 

 

常见问题：

　　1.ArrayList和LinkedList的区别以及使用场景：

　　　　ArrayList底层使用的是数组。数组具有索引查询特定元素特别快，而插入删除修改比较慢（数组的内存中是一块连续的内存，如果插入或删除是需要移动内存）。

　　　　LinkedList底层使用的是链表。链表不要求内存是连续的，在当前元素存放下一个或上一个元素地址，查询时需要从头部开始，一个一个的找，所以查询效率低。插入时不需要移动内存，只需改变引用指向即可。所以插入或者删除的效率高。

　　　　ArrayList 使用在查询比较多，但是插入和删除比较少的情况，而LinkedList使用再查询比较少而插入和删除比较多的情况。

 

　　2.HashSet如何检查重复

　　　　当把对象加入 HashSet时，它会先计算对象的HashCode值来判断对象加入的位置，同时也将其他对象的HashCode的值作为比较，比较完成后没有发现相符的HashCode，HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同的HashCode值的对象，就回调用equals()方法检查HashCode相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet就不会让其加入操作成功。

 　　

　　　　hashCode（）与equals（）的相关规定：

1. 1. 如果两个对象相等，则hashcode一定也是相同的
   2. 两个对象相等,对两个equals方法返回true
   3. 两个对象有相同的hashcode值，它们也不一定是相等的
   4. 综上，equals方法被覆盖过，则hashCode方法也必须被覆盖（重写）
   5. hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写hashCode()，则该class的两个对象无论如何都不会相等（即使这两个对象指向相同的数据）。

 

　　3.如何选用集合

　　　　

　　　　这个主要是根据需求来选用。再根据每个集合的特点来使用。在网上看到一段很好的话，在这里引用

　　　　　　“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。”

 

集合框架底层数据结构总结

Collection

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)

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（自平衡的排序二叉树）

 

 

　　【感觉写的不多，但是这个我这个小白，也就只能到这里了。立个flag，后面再更新】

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——fzj