集合框架的說明

1. ArrayList 和 Vector 的區別。
   這兩個類都實現了 List 接口（List 接口繼承了 Collection 接口），他們都是有序集
   合，即存儲在這兩個集合中的元素的位置都是有順序的，至關於一種動態的數組，我
   們之後能夠按位置索引號取出某個元素，而且其中的數據是容許重複的，這是
   HashSet 之類的集合的最大不一樣處，HashSet 之類的集合不能夠按索引號去檢索其
   中的元素，也不容許有重複的元素（原本題目問的與 hashset 沒有任何關係，但爲了
   說清楚 ArrayList 與 Vector 的功能，咱們使用對比方式，更有利於說明問題）。接
   着才說 ArrayList 與 Vector 的區別，這主要包括兩個方面。

 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。

備註：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，我
們講課時先講老的。

 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。
總結：即 Vector 增加原來的一倍，ArrayList 增長原來的 0.5 倍。

2. 說說 ArrayList,Vector, LinkedList 的存儲性能和特性。
   ArrayList 和 Vector 都是使用數組方式存儲數據，此數組元素數大於實際存儲的數
   據以便增長和插入元素，它們都容許直接按序號索引元素，可是插入元素要涉及數組
   元素移動等內存操做，因此索引數據快而插入數據慢，Vector 因爲使用了
   synchronized 方法（線程安全）。
   一般性能上較 ArrayList 差，而 LinkedList 使用雙向鏈表實現存儲，按序號索引數
   據須要進行前向或後向遍歷，可是插入數據時只須要記錄本項的先後項便可，因此插
   入速度較快 。
   ArrayList 在查找時速度快，LinkedList 在插入與刪除時更具優點.

3. 快速失敗 (fail-fast) 和安全失敗 (fail-safe) 的區別是什麼？
   Iterator 的安全失敗是基於對底層集合作拷貝，所以，它不受源集合上修改的影響。
   java.util 包下面的全部的集合類都是快速失敗的，而 java.util.concurrent 包下面的
   全部的類都是安全失敗的。快速失敗的迭代器會拋出
   ConcurrentModificationException 異常，而安全失敗的迭代器永遠不會拋出這樣的
   異常。

4. hashmap 的數據結構。
   在 java 編程語言中，最基本的結構就是兩種，一個是數組，另一個是模擬指針
   （引用），全部的數據結構均可以用這兩個基本結構來構造的，hashmap 也不例
   外。Hashmap 其實是一個數組和鏈表的結合體（在數據結構中，通常稱之爲 「鏈
   表散列 「）
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5. HashMap 的工做原理是什麼?
   Java 中的 HashMap 是以鍵值對 (key-value) 的形式存儲元素的。HashMap 須要
   一個 hash 函數，它使用 hashCode()和 equals()方法來向集合 / 從集合添加和檢
   索元素。當調用 put() 方法的時候，HashMap 會計算 key 的 hash 值，而後把鍵
   值對存儲在集合中合適的索引上。 若是 key 已經存在了，value 會被更新成新值。
   HashMap 的一些重要的特性是它的容量 (capacity)，負載因子 (load factor) 和擴
   容極限(threshold resizing)。

6. Hashmap 何時進行擴容呢？
   當 hashmap 中的元素個數超過數組大小 loadFactor 時，就會進行數組擴容，
   loadFactor 的默認值爲 0.75，也就是說，默認狀況下，數組大小爲 16，那麼當
   hashmap 中元素個數超過 160.75=12 的時候，就把數組的大小擴展爲 216=32，
   即擴大一倍，而後從新計算每一個元素在數組中的位置，而這是一個很是消耗性能的操
   做，因此若是咱們已經預知 hashmap 中元素的個數，那麼預設元素的個數可以有效
   的提升 hashmap 的性能。好比說，咱們有 1000 個元素 new HashMap(1000),
   可是理論上來說 new HashMap(1024) 更合適，不過上面 annegu 已經說過，即便
   是 1000，hashmap 也自動會將其設置爲 1024。 可是 new HashMap(1024) 還
   不是更合適的，由於 0.751000 < 1000, 也就是說爲了讓 0.75 size > 1000, 咱們
   必須這樣 new HashMap(2048) 才最合適，既考慮了 & 的問題，也避免了 resize
   的問題。

7. List、Map、Set 三個接口，存取元素時，各有什麼特色？
   這樣的題屬於隨意發揮題：這樣的題比較考水平，兩個方面的水平：一是要真正明白
   這些內容，二是要有較強的總結和表述能力。若是你明白，但表述不清楚，在別人那
   裏則等同於不明白。
   首先，List 與 Set 具備類似性，它們都是單列元素的集合，因此，它們有一個功共同
   的父接口，叫 Collection。Set 裏面不容許有重複的元素，所謂重複，即不能有兩個
   相等（注意，不是僅僅是相同）的對象 ，即假設 Set 集合中有了一個 A 對象，如今
   我要向 Set 集合再存入一個 B 對象，但 B 對象與 A 對象 equals 相等，則 B 對
   象存儲不進去，因此，Set 集合的 add 方法有一個 boolean 的返回值，當集合中
   沒有某個元素，此時 add 方法可成功加入該元素時，則返回 true，當集合含有與某
   個元素 equals 相等的元素時，此時 add 方法沒法加入該元素，返回結果爲 false。
   Set 取元素時，無法說取第幾個，只能以 Iterator 接口取得全部的元素，再逐一遍歷
   各個元素。

List 表示有前後順序的集合， 注意，不是那種按年齡、按大小、按價格之類的排序。
當咱們屢次調用 add(Obj e) 方法時，每次加入的對象就像火車站買票有排隊順序一
樣，按先來後到的順序排序。有時候，也能夠插隊，即調用 add(int index,Obj e) 方
法，就能夠指定當前對象在集合中的存放位置。一個對象能夠被反覆存儲進 List 中，
每調用一次 add 方法，這個對象就被插入進集合中一次，其實，並非把這個對象
自己存儲進了集合中，而是在集合中用一個索引變量指向這個對象，當這個對象被
add 屢次時，即至關於集合中有多個索引指向了這個對象，如圖 x 所示。List 除了
能夠以 Iterator 接口取得全部的元素，再逐一遍歷各個元素以外，還能夠調用
get(index i) 來明確說明取第幾個。

Map 與 List 和 Set 不一樣，它是雙列的集合，其中有 put 方法，定義以下：
put(obj key,obj value)，每次存儲時，要存儲一對 key/value，不能存儲重複的
key，這個重複的規則也是按 equals 比較相等。取則能夠根據 key 得到相應的
value，即 get(Object key) 返回值爲 key 所對應的 value。另外，也能夠得到全部
的 key 的結合，還能夠得到全部的 value 的結合，還能夠得到 key 和 value 組合
成的 Map.Entry 對象的集合。

List 以特定次序來持有元素，可有重複元素。Set 沒法擁有重複元素, 內部排序。
Map 保存 key-value 值，value 可多值。

HashSet 按照 hashcode 值的某種運算方式進行存儲，而不是直接按 hashCode
值的大小進行存儲。例如，"abc" ---> 78，"def" ---> 62，"xyz" ---> 65 在hashSet 中的存儲順序不是 62,65,78，這些問題感謝之前一個叫崔健的學員提出，
最後經過查看源代碼給他解釋清楚，看本次培訓學員當中有多少能看懂源碼。

LinkedHashSet 按插入的順序存儲，那被存儲對象的 hashcode 方法還有什麼做用
呢？學員想一想! hashset 集合比較兩個對象是否相等，首先看 hashcode 方法是否相
等，而後看 equals 方法是否相等。new 兩個 Student 插入到 HashSet 中，看
HashSet 的 size，實現 hashcode 和 equals 方法後再看 size。

同一個對象能夠在 Vector 中加入屢次。往集合裏面加元素，至關於集合裏用一根繩
子鏈接到了目標對象。往 HashSet 中卻加不了屢次的。

8. Set 裏的元素是不能重複的，那麼用什麼方法來區分重複與否呢? 是用 == 仍是
   equals()? 它們有何區別?

Set 裏的元素是不能重複的，元素重複與否是使用 equals() 方法進行判斷的。
equals() 和 == 方法決定引用值是否指向同一對象 equals() 在類中被覆蓋，爲的是
當兩個分離的對象的內容和類型相配的話，返回真值。

9. 兩個對象值相同 (x.equals(y) == true)，但卻可有不一樣的 hash code，這句話對不對?
   對。若是對象要保存在 HashSet 或 HashMap 中，它們的 equals 相等，那麼，它
   們的 hashcode 值就必須相等。
   若是不是要保存在 HashSet 或 HashMap，則與 hashcode 沒有什麼關係了，這時
   候 hashcode 不等是能夠的，例如 arrayList 存儲的對象就不用實現 hashcode，當
   然，咱們沒有理由不實現，一般都會去實現的。

10. heap 和 stack 有什麼區別。
    Java 的內存分爲兩類，一類是棧內存，一類是堆內存。棧內存是指程序進入一個方法
    時，會爲這個方法單獨分配一塊私屬存儲空間，用於存儲這個方法內部的局部變量，
    當這個方法結束時，分配給這個方法的棧會釋放，這個棧中的變量也將隨之釋放。
    堆是與棧做用不一樣的內存，通常用於存放不放在當前方法棧中的那些數據，例如，使
    用 new 建立的對象都放在堆裏，因此，它不會隨方法的結束而消失。方法中的局部
    變量使用 final 修飾後，放在堆中，而不是棧中。

11. Java 集合類框架的基本接口有哪些？
    集合類接口指定了一組叫作元素的對象。集合類接口的每一種具體的實現類均可以選
    擇以它 本身的方式對元素進行保存和排序。有的集合類容許重複的鍵，有些不容許。
    Java 集合類提供了一套設計良好的支持對一組對象進行操做的接口和類。Java 集合
    類裏面 最基本的接口有：
    Collection：表明一組對象，每個對象都是它的子元素。
    Set：不包含重複元素的 Collection。
    List：有順序的 collection，而且能夠包含重複元素。
    Map：能夠把鍵 (key) 映射到值 (value) 的對象，鍵不能重複。
12. HashSet 和 TreeSet 有什麼區別？HashSet 是由一個 hash 表來實現的，所以，它的元素是無序的。add()，remove()，contains()