Java集合框架 10 連問,你有被問過嗎?

首先要說一下,本文對這些Java集合框架的面試題只作了一個總結式的回答,對每一道題目,都值得深刻去了解一下(什麼是紮實基本功,這些就是基本功~~),後續可能對每一道題目拆開獨立篇章來深刻講解一下。html

你們看到這些總結,有疑惑的,就趕忙去查一查深刻了解一下,固然也歡迎指出文中錯誤之處。java

如下是大綱:面試

  • HashMap和HashTable的區別?算法

  • 說一下 HashMap 的底層結構?數組

  • 爲何HashMap是線程不安全的安全

  • ArrayList 和 LinkedList 的區別是什麼?數據結構

  • ArrayList 和 Vector 的區別是什麼?框架

  • Array 和 ArrayList 有何區別?函數

  • 說一下 HashSet 的實現原理?性能

  • 如何決定使用 HashMap 仍是 TreeMap?

  • List、Set、Map 之間的區別是什麼?

  • HashMap怎樣解決hash衝突

1.HashMap和HashTable的區別?

HashMap 不是線程安全的

HashMap 是 map 接口的實現類,是將鍵映射到值的對象,其中鍵和值都是對象,而且不能包含重複鍵,但能夠包含重複值。HashMap 容許 null key 和 null value,而 HashTable 不容許。

HashTable 是線程安全 Collection。

HashMap 是 HashTable 的輕量級實現,他們都完成了Map 接口,主要區別在於 HashMap 容許 null key 和 null value,因爲非線程安全,效率上可能高於 Hashtable。

區別:

  • HashMap容許將 null 做爲一個 entry 的 key 或者 value,而 Hashtable 不容許。

  • HashMap 把 Hashtable 的 contains 方法去掉了,改爲 containsValue 和 containsKey。由於 contains 方法容易讓人引發誤解。

  • HashTable 繼承自 Dictionary 類,而 HashMap 是 Java1.2 引進的 Map interface 的一個實現。

  • HashTable 的方法是 Synchronize 的,而 HashMap 不是,在多個線程訪問 Hashtable 時,不須要本身爲它的方法實現同步,而 HashMap 就必須爲之提供外同步。

2.說一下 HashMap 的底層結構?

HashMap的主幹是一個Entry數組。Entry是HashMap的基本組成單元,每個Entry包含一個key-value鍵值對。總體結構圖:

【29期】Java集合框架 10 連問,你有被問過嗎?

HashMap由數組+鏈表組成的。

數組是HashMap的主體,鏈表則是主要爲了解決哈希衝突而存在的,若是定位到的數組位置不含鏈表(當前entry的next指向null),那麼對於查找,添加等操做很快,僅需一次尋址便可;若是定位到的數組包含鏈表,對於添加操做,其時間複雜度爲O(n),首先遍歷鏈表,存在即覆蓋,不然新增;對於查找操做來說,仍需遍歷鏈表,而後經過key對象的equals方法逐一比對查找。因此,性能考慮,HashMap中的鏈表出現越少,性能纔會越好。

3.爲何HashMap是線程不安全的

見20期:【20期】你知道爲何HashMap是線程不安全的嗎?

4.ArrayList 和 LinkedList 的區別是什麼?

  1. ArrayList是實現了基於動態數組的數據結構,LinkedList基於鏈表的數據結構。

  2. 對於隨機訪問get和set,ArrayList以爲優於LinkedList,由於LinkedList要移動指針。

  3. 對於新增和刪除操做add和remove,LinedList比較佔優點,由於ArrayList要移動數據。

5.ArrayList 和 Vector 的區別是什麼?

1.同步性:

Vector是線程安全的,也就是說是它的方法之間是線程同步的,而ArrayList是線程序不安全的,它的方法之間是線程不一樣步的。若是隻有一個線程會訪問到集合,那最好是使用ArrayList,由於它不考慮線程安全,效率會高些;若是有多個線程會訪問到集合,那最好是使用Vector,由於不須要咱們本身再去考慮和編寫線程安全的代碼。

PS:對於Vector&ArrayList、Hashtable&HashMap,要記住線程安全的問題,記住Vector與Hashtable是舊的,是java一誕生就提供了的,它們是線程安全的,ArrayList與HashMap是java2時才提供的,它們是線程不安全的。因此,咱們講課時先講老的。

2.數據增加:

ArrayList與Vector都有一個初始的容量大小,當存儲進它們裏面的元素的個數超過了容量時,就須要增長ArrayList與Vector的存儲空間,每次要增長存儲空間時,不是隻增長一個存儲單元,而是增長多個存儲單元,每次增長的存儲單元的個數在內存空間利用與程序效率之間要取得必定的平衡。

Vector默認增加爲原來兩倍,而ArrayList的增加策略在文檔中沒有明確規定(從源代碼看到的是增加爲原來的1.5倍)。ArrayList與Vector均可以設置初始的空間大小,Vector還能夠設置增加的空間大小,而ArrayList沒有提供設置增加空間的方法。

即Vector增加原來的一倍,ArrayList增長原來的0.5倍。

6.Array 和 ArrayList 有何區別?

  • Array 能夠包含基本數據類型和引用類型,ArrayList只能包含引用類型。

  • ArrayList是基於數組實現的,Array大小不能夠調整大小,但ArrayList能夠經過內部方法自動調整容量。

  • ArrayList是List接口的實現類,相比Array支持更多的方法和特性。

7.說一下 HashSet 的實現原理?

1.HashSet是基於HashMap實現的,默認構造函數是構建一個初始容量爲16,負載因子爲0.75 的HashMap。封裝了一個 HashMap 對象來存儲全部的集合元素,全部放入 HashSet 中的集合元素實際上由 HashMap 的 key 來保存,而 HashMap 的 value 則存儲了一個 PRESENT,它是一個靜態的 Object 對象。

2.當咱們試圖把某個類的對象當成 HashMap的 key,或試圖將這個類的對象放入 HashSet 中保存時,重寫該類的equals(Object obj)方法和 hashCode() 方法很重要,並且這兩個方法的返回值必須保持一致:當該類的兩個的 hashCode() 返回值相同時,它們經過 equals() 方法比較也應該返回 true。一般來講,全部參與計算 hashCode() 返回值的關鍵屬性,都應該用於做爲 equals() 比較的標準。

3.HashSet的其餘操做都是基於HashMap的。

8.如何決定使用 HashMap 仍是 TreeMap?

見03期:【03期】如何決定使用 HashMap 仍是 TreeMap?

9.List、Set、Map 之間的區別是什麼?

List(列表)

List的元素以線性方式存儲,能夠存放重複對象,List主要有如下兩個實現類:

1.ArrayList: 長度可變的數組,能夠對元素進行隨機的訪問,向ArrayList中插入與刪除元素的速度慢。JDK8中ArrayList擴容的實現是經過grow()方法裏使用語句newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)(即1.5倍擴容)計算容量,而後調用Arrays.copyof()方法進行對原數組進行復制。

LinkedList: 採用鏈表數據結構,插入和刪除速度快,但訪問速度慢。

Set(集合)

Set中的對象不按特定(HashCode)的方式排序,而且沒有重複對象,Set主要有如下兩個實現類:

1.HashSet:HashSet按照哈希算法來存取集合中的對象,存取速度比較快。當HashSet中的元素個數超過數組大小*loadFactor(默認值爲0.75)時,就會進行近似兩倍擴容(newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1)。

2.TreeSet:TreeSet實現了SortedSet接口,可以對集合中的對象進行排序。

Map(映射)

Map是一種把鍵對象和值對象映射的集合,它的每個元素都包含一個鍵對象和值對象。Map主要有如下實現類:

HashMap:HashMap基於散列表實現,其插入和查詢<K,V>的開銷是固定的,能夠經過構造器設置容量和負載因子來調整容器的性能。

LinkedHashMap:相似於HashMap,可是迭代遍歷它時,取得<K,V>的順序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序。

TreeMap:TreeMap基於紅黑樹實現。查看<K,V>時,它們會被排序。TreeMap是惟一的帶有subMap()方法的Map,subMap()能夠返回一個子樹。

10.HashMap怎樣解決hash衝突

見16期:【16期】你能談談HashMap怎樣解決hash衝突嗎

 

原文出處:https://www.cnblogs.com/javazhiyin/p/11981387.html

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