Java面試題之Java集合篇三1.HashMap和HashTable有何不同？

（1）HashMap允許key和value為null，而HashTable不允許。

（2）HashTable是同步的，而HashMap不是。所以HashMap適合單線程環境，HashTable適合多線程環境。

（3）在Java1.4中引入了LinkedHashMap，HashMap的一個子類，假如你想要遍歷順序，你很容易從HashMap轉向LinkedHashMap，但是HashTable不是這樣的，它的順序是不可預知的。

（4）HashMap提供對key的Set進行遍歷，因此它是fail-fast的，但HashTable提供對key的Enumeration進行遍歷，它不支持fail-fast。

（5）HashTable被認為是個遺留的類，如果你尋求在迭代的時候修改Map，你應該使用CocurrentHashMap。

2.如何決定選用HashMap還是TreeMap？

對于在Map中插入、刪除和定位元素這類操作，HashMap是最好的選擇。然而，假如你需要對一個有序的key集合進行遍歷，TreeMap是更好的選擇。基于你的collection的大小，也許向HashMap中添加元素會更快，將map換為TreeMap進行有序key的遍歷。

3.ArrayList和Vector有何異同點？

ArrayList和Vector在很多時候都很類似。

（1）兩者都是基于索引的，內部由一個數組支持。

（2）兩者維護插入的順序，我們可以根據插入順序來獲取元素。

（3）ArrayList和Vector的迭代器實現都是fail-fast的。

（4）ArrayList和Vector兩者允許null值，也可以使用索引值對元素進行隨機訪問。

以下是ArrayList和Vector的不同點。

（1）Vector是同步的，而ArrayList不是。然而，如果你尋求在迭代的時候對列表進行改變，你應該使用CopyOnWriteArrayList。

（2）ArrayList比Vector快，它因為有同步，不會過載。

（3）ArrayList更加通用，因為我們可以使用Collections工具類輕易地獲取同步列表和只讀列表。

4.Array和ArrayList有何區別？什么時候更適合用Array？

Array可以容納基本類型和對象，而ArrayList只能容納對象。
Array是指定大小的，而ArrayList大小是固定的。
Array沒有提供ArrayList那么多功能，比如addAll、removeAll和iterator等。盡管ArrayList明顯是更好的選擇，但也有些時候Array比較好用。

（1）如果列表的大小已經指定，大部分情況下是存儲和遍歷它們。

（2）對于遍歷基本數據類型，盡管Collections使用自動裝箱來減輕編碼任務，在指定大小的基本類型的列表上工作也會變得很慢。

（3）如果你要使用多維數組，使用[][]比List<List<>>更容易。

5.ArrayList和LinkedList有何區別？

ArrayList和LinkedList兩者都實現了List接口，但是它們之間有些不同。

（1）ArrayList是由Array所支持的基于一個索引的數據結構，所以它提供對元素的隨機訪問，復雜度為O(1)，但LinkedList存儲一系列的節點數據，每個節點都與前一個和下一個節點相連接。所以，盡管有使用索引獲取元素的方法，內部實現是從起始點開始遍歷，遍歷到索引的節點然后返回元素，時間復雜度為O(n)，比ArrayList要慢。

（2）與ArrayList相比，在LinkedList中插入、添加和刪除一個元素會更快，因為在一個元素被插入到中間的時候，不會涉及改變數組的大小，或更新索引。

（3）LinkedList比ArrayList消耗更多的內存，因為LinkedList中的每個節點存儲了前后節點的引用。

6.哪些集合類提供對元素的隨機訪問？

ArrayList、HashMap、TreeMap和HashTable類提供對元素的隨機訪問。

7.EnumSet是什么？

java.util.EnumSet是使用枚舉類型的集合實現。當集合創建時，枚舉集合中的所有元素必須來自單個指定的枚舉類型，可以是顯示的或隱示的。EnumSet是不同步的，不允許值為null的元素。它也提供了一些有用的方法，比如copyOf(Collection c)、of(E first,E…rest)和complementOf(EnumSet s)。

8.哪些集合類是線程安全的？

Vector、HashTable、Properties和Stack是同步類，所以它們是線程安全的，可以在多線程環境下使用。Java1.5并發API包括一些集合類，允許迭代時修改，因為它們都工作在集合的克隆上，所以它們在多線程環境中是安全的。

9.并發集合類是什么？

Java1.5并發包（java.util.concurrent）包含線程安全集合類，允許在迭代時修改集合。迭代器被設計為fail-fast的，會拋出ConcurrentModificationException。一部分類為：CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。

10.BlockingQueue是什么？

Java.util.concurrent.BlockingQueue是一個隊列，在進行檢索或移除一個元素的時候，它會等待隊列變為非空；當在添加一個元素時，它會等待隊列中的可用空間。BlockingQueue接口是Java集合框架的一部分，主要用于實現生產者-消費者模式。我們不需要擔心等待生產者有可用的空間，或消費者有可用的對象，因為它都在BlockingQueue的實現類中被處理了。Java提供了集中BlockingQueue的實現，比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue等。

11.隊列和棧是什么，列出它們的區別？

棧和隊列兩者都被用來預存儲數據。java.util.Queue是一個接口，它的實現類在Java并發包中。隊列允許先進先出（FIFO）檢索元素，但并非總是這樣。Deque接口允許從兩端檢索元素。

棧與隊列很相似，但它允許對元素進行后進先出（LIFO）進行檢索。

Stack是一個擴展自Vector的類，而Queue是一個接口。

12.Collections類是什么？

Java.util.Collections是一個工具類僅包含靜態方法，它們操作或返回集合。它包含操作集合的多態算法，返回一個由指定集合支持的新集合和其它一些內容。這個類包含集合框架算法的方法，比如折半搜索、排序、混編和逆序等。

13.Comparable和Comparator接口是什么？

如果我們想使用Array或Collection的排序方法時，需要在自定義類里實現Java提供Comparable接口。Comparable接口有compareTo(T OBJ)方法，它被排序方法所使用。我們應該重寫這個方法，如果“this”對象比傳遞的對象參數更小、相等或更大時，它返回一個負整數、0或正整數。但是，在大多數實際情況下，我們想根據不同參數進行排序。比如，作為一個CEO，我想對雇員基于薪資進行排序，一個HR想基于年齡對他們進行排序。這就是我們需要使用Comparator接口的情景，因為Comparable.compareTo(Object o)方法實現只能基于一個字段進行排序，我們不能根據對象排序的需要選擇字段。Comparator接口的compare(Object o1, Object o2)方法的實現需要傳遞兩個對象參數，若第一個參數比第二個小，返回負整數；若第一個等于第二個，返回0；若第一個比第二個大，返回正整數。

14.Comparable和Comparator接口有何區別？

Comparable和Comparator接口被用來對對象集合或者數組進行排序。Comparable接口被用來提供對象的自然排序，我們可以使用它來提供基于單個邏輯的排序。
Comparator接口被用來提供不同的排序算法，我們可以選擇需要使用的Comparator來對給定的對象集合進行排序。

15.我們如何對一組對象進行排序？

如果我們需要對一個對象數組進行排序，我們可以使用Arrays.sort()方法。如果我們需要排序一個對象列表，我們可以使用Collection.sort()方法。兩個類都有用于自然排序（使用Comparable）或基于標準的排序（使用Comparator）的重載方法sort()。Collections內部使用數組排序方法，所有它們兩者都有相同的性能，只是Collections需要花時間將列表轉換為數組。

16.當一個集合被作為參數傳遞給一個函數時，如何才可以確保函數不能修改它？

在作為參數傳遞之前，我們可以使用Collections.unmodifiableCollection(Collection c)方法創建一個只讀集合，這將確保改變集合的任何操作都會拋出UnsupportedOperationException。

17.我們如何從給定集合那里創建一個synchronized的集合？

我們可以使用Collections.synchronizedCollection(Collection c)根據指定集合來獲取一個synchronized（線程安全的）集合。

18.集合框架里實現的通用算法有哪些？

Java集合框架提供常用的算法實現，比如排序和搜索。Collections類包含這些方法實現。大部分算法是操作List的，但一部分對所有類型的集合都是可用的。部分算法有排序、搜索、混編、最大最小值。

19.大寫的O是什么？舉幾個例子？

大寫的O描述的是，就數據結構中的一系列元素而言，一個算法的性能。Collection類就是實際的數據結構，我們通常基于時間、內存和性能，使用大寫的O來選擇集合實現。比如：例子1：ArrayList的get(index i)是一個常量時間操作，它不依賴List中元素的數量。所以它的性能是O(1)。例子2：一個對于數組或列表的線性搜索的性能是O(n)，因為我們需要遍歷所有的元素來查找需要的元素。

20.與Java集合框架相關的有哪些最好的實踐？

（1）根據需要選擇正確的集合類型。比如，如果指定了大小，我們會選用Array而非ArrayList。如果我們想根據插入順序遍歷一個Map，我們需要使用TreeMap。如果我們不想重復，我們應該使用Set。

（2）一些集合類允許指定初始容量，所以如果我們能夠估計到存儲元素的數量，我們可以使用它，就避免了重新哈希或大小調整。

（3）基于接口編程，而非基于實現編程，它允許我們后來輕易地改變實現。

（4）總是使用類型安全的泛型，避免在運行時出現ClassCastException。

（5）使用JDK提供的不可變類作為Map的key，可以避免自己實現hashCode()和equals()。

（6）盡可能使用Collections工具類，或者獲取只讀、同步或空的集合，而非編寫自己的實現。它將會提供代碼重用性，它有著更好的穩定性和可維護性。

總結

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