超詳細的Java面試題總結（三）之Java集合篇常見問題

時間  2019-11-17
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超詳細的Java面試題總結（一）之Java基礎知識篇java

超詳細的Java面試題總結（二）之Java基礎知識篇面試

List，Set,Map三者的區別及總結

  • List：對付順序的好幫手算法

    List接口存儲一組不惟一（能夠有多個元素引用相同的對象），有序的對象數組

  • Set:注重獨一無二的性質安全

    不容許重複的集合。不會有多個元素引用相同的對象。微信

  • Map:用Key來搜索的專家數據結構

    使用鍵值對存儲。Map會維護與Key有關聯的值。兩個Key能夠引用相同的對象，但Key不能重複，典型的Key是String類型，但也能夠是任何對象。併發

Arraylist 與 LinkedList 區別

Arraylist底層使用的是數組（存讀數據效率高，插入刪除特定位置效率低），LinkedList底層使用的是雙向循環鏈表數據結構（插入，刪除效率特別高）。學過數據結構這門課後咱們就知道採用鏈表存儲，插入，刪除元素時間複雜度不受元素位置的影響，都是近似O（1）而數組爲近似O（n），所以當數據特別多，並且常常須要插入刪除元素時建議選用LinkedList.通常程序只用Arraylist就夠用了，由於通常數據量都不會蠻大，Arraylist是使用最多的集合類。框架

ArrayList 與 Vector 區別（爲何要用Arraylist取代Vector呢？）

Vector類的全部方法都是同步的。能夠由兩個線程安全地訪問一個Vector對象、可是一個線程訪問Vector ，代碼要在同步操做上耗費大量的時間。Arraylist不是同步的，因此在不須要同步時建議使用Arraylist。

HashMap 和 Hashtable 的區別

  1. HashMap是非線程安全的，HashTable是線程安全的；HashTable內部的方法基本都通過synchronized修飾。

  2. 由於線程安全的問題，HashMap要比HashTable效率高一點，HashTable基本被淘汰。

  3. HashMap容許有null值的存在，而在HashTable中put進的鍵值只要有一個null，直接拋出NullPointerException。

Hashtable和HashMap有幾個主要的不一樣：線程安全以及速度。僅在你須要徹底的線程安全的時候使用Hashtable，而若是你使用Java5或以上的話，請使用ConcurrentHashMap吧

HashSet 和 HashMap 區別

HashSet 和 HashMap 區別

HashMap 和 ConcurrentHashMap 的區別

HashMap與ConcurrentHashMap的區別

  1. ConcurrentHashMap對整個桶數組進行了分割分段(Segment)，而後在每個分段上都用lock鎖進行保護，相對於HashTable的synchronized鎖的粒度更精細了一些，併發性能更好，而HashMap沒有鎖機制，不是線程安全的。（JDK1.8以後ConcurrentHashMap啓用了一種全新的方式實現,利用CAS算法。）
  2. HashMap的鍵值對容許有null，可是ConCurrentHashMap都不容許。

HashSet如何檢查重複

當你把對象加入HashSet時，HashSet會先計算對象的hashcode值來判斷對象加入的位置，同時也會與其餘加入的對象的hashcode值做比較，若是沒有相符的hashcode，HashSet會假設對象沒有重複出現。可是若是發現有相同hashcode值的對象，這時會調用equals（）方法來檢查hashcode相等的對象是否真的相同。若是二者相同，HashSet就不會讓加入操做成功。（摘自個人Java啓蒙書《Head fist java》第二版）

hashCode（）與equals（）的相關規定：

  1. 若是兩個對象相等，則hashcode必定也是相同的
  2. 兩個對象相等,對兩個equals方法返回true
  3. 兩個對象有相同的hashcode值，它們也不必定是相等的
  4. 綜上，equals方法被覆蓋過，則hashCode方法也必須被覆蓋
  5. hashCode()的默認行爲是對堆上的對象產生獨特值。若是沒有重寫hashCode()，則該class的兩個對象不管如何都不會相等（即便這兩個對象指向相同的數據）。

==與equals的區別

  1. ==是判斷兩個變量或實例是否是指向同一個內存空間 equals是判斷兩個變量或實例所指向的內存空間的值是否是相同
  2. ==是指對內存地址進行比較 equals()是對字符串的內容進行比較3.==指引用是否相同 equals()指的是值是否相同

comparable 和 comparator的區別？

  • comparable接口其實是出自java.lang包 它有一個 compareTo(Object obj)方法用來排序
  • comparator接口其實是出自 java.util 包它有一個compare(Object obj1, Object obj2)方法用來排序

通常咱們須要對一個集合使用自定義排序時，咱們就要重寫compareTo方法或compare方法，當咱們須要對某一個集合實現兩種排序方式，好比一個song對象中的歌名和歌手名分別採用一種排序方法的話，咱們能夠重寫compareTo方法和使用自制的Comparator方法或者以兩個Comparator來實現歌名排序和歌星名排序，第二種表明咱們只能使用兩個參數版的Collections.sort().

Comparator定製排序

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

/** * TODO Collections類方法測試之排序 * @author 寇爽 * @date 2017年11月20日 * @version 1.8 */
public class CollectionsSort {

	public static void main(String[] args) {

		ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
		arrayList.add(-1);
		arrayList.add(3);
		arrayList.add(3);
		arrayList.add(-5);
		arrayList.add(7);
		arrayList.add(4);
		arrayList.add(-9);
		arrayList.add(-7);
		System.out.println("原始數組:");
		System.out.println(arrayList);
		// void reverse(List list)：反轉
		Collections.reverse(arrayList);
		System.out.println("Collections.reverse(arrayList):");
		System.out.println(arrayList);
/* * void rotate(List list, int distance),旋轉。 * 當distance爲正數時，將list後distance個元素總體移到前面。當distance爲負數時，將 * list的前distance個元素總體移到後面。 Collections.rotate(arrayList, 4); System.out.println("Collections.rotate(arrayList, 4):"); System.out.println(arrayList);*/
		
		// void sort(List list),按天然排序的升序排序
		Collections.sort(arrayList);
		System.out.println("Collections.sort(arrayList):");
		System.out.println(arrayList);

		// void shuffle(List list),隨機排序
		Collections.shuffle(arrayList);
		System.out.println("Collections.shuffle(arrayList):");
		System.out.println(arrayList);

		// 定製排序的用法
		Collections.sort(arrayList, new Comparator<Integer>() {

			@Override
			public int compare(Integer o1, Integer o2) {
				return o2.compareTo(o1);
			}
		});
		System.out.println("定製排序後：");
		System.out.println(arrayList);
	}

}

複製代碼

重寫compareTo方法實現按年齡來排序

package map;

import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

public class TreeMap2 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		TreeMap<Person, String> pdata = new TreeMap<Person, String>();
		pdata.put(new Person("張三", 30), "zhangsan");
		pdata.put(new Person("李四", 20), "lisi");
		pdata.put(new Person("王五", 10), "wangwu");
		pdata.put(new Person("小紅", 5), "xiaohong");
		// 獲得key的值的同時獲得key所對應的值
		Set<Person> keys = pdata.keySet();
		for (Person key : keys) {
			System.out.println(key.getAge() + "-" + key.getName());

		}
	}
}

// person對象沒有實現Comparable接口，因此必須實現，這樣纔不會出錯，纔可使treemap中的數據按順序排列
// 前面一個例子的String類已經默認實現了Comparable接口，詳細能夠查看String類的API文檔，另外其餘
// 像Integer類等都已經實現了Comparable接口，因此不須要另外實現了

class Person implements Comparable<Person> {
	private String name;
	private int age;

	public Person(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	/** * TODO重寫compareTo方法實現按年齡來排序 */
	@Override
	public int compareTo(Person o) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (this.age > o.getAge()) {
			return 1;
		} else if (this.age < o.getAge()) {
			return -1;
		}
		return age;
	}
}
複製代碼

如何對Object的list排序？

  • 對objects數組進行排序，咱們能夠用Arrays.sort()方法
  • 對objects的集合進行排序，須要使用Collections.sort()方法

如何實現數組與List的相互轉換？

List轉數組：toArray(arraylist.size()方法；數組轉List:Arrays的asList(a)方法

List<String> arrayList = new ArrayList<String>();
		arrayList.add("s");
		arrayList.add("e");
		arrayList.add("n");
		/** * ArrayList轉數組 */
		int size=arrayList.size();
		String[] a = arrayList.toArray(new String[size]);
		//輸出第二個元素
		System.out.println(a[1]);//結果：e
		//輸出整個數組
		System.out.println(Arrays.toString(a));//結果：[s, e, n]
		/** * 數組轉list */
		List<String> list=Arrays.asList(a);
		/** * list轉Arraylist */
		List<String> arrayList2 = new ArrayList<String>();
		arrayList2.addAll(list);
		System.out.println(list);
複製代碼

如何求ArrayList集合的交集 並集 差集 去重複並集

須要用到List接口中定義的幾個方法：

  • addAll(Collection<? extends E> c) :按指定集合的Iterator返回的順序將指定集合中的全部元素追加到此列表的末尾 實例代碼：
  • retainAll(Collection<?> c): 僅保留此列表中包含在指定集合中的元素。
  • removeAll(Collection<?> c) :今後列表中刪除指定集合中包含的全部元素。
package list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/** *TODO 兩個集合之間求交集 並集 差集 去重複並集 * @author 寇爽 * @date 2017年11月21日 * @version 1.8 */
public class MethodDemo {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
		list1.add(1);
		list1.add(2);
		list1.add(3);
		list1.add(4);

		List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
		list2.add(2);
		list2.add(3);
		list2.add(4);
		list2.add(5);
		// 並集
		// list1.addAll(list2);
		// 交集
		//list1.retainAll(list2);
		// 差集
		// list1.removeAll(list2);
		// 無重複並集
		list2.removeAll(list1);
		list1.addAll(list2);
		for (Integer i : list1) {
			System.out.println(i);
		}
	}

}

複製代碼

HashMap 的工做原理及代碼實現

集合框架源碼學習之HashMap(JDK1.8)

ConcurrentHashMap 的工做原理及代碼實現

ConcurrentHashMap實現原理及源碼分析

集合框架底層數據結構總結

- Collection

1. List

  • Arraylist：數組（查詢快,增刪慢 線程不安全,效率高 ）
  • Vector：數組（查詢快,增刪慢 線程安全,效率低 ）
  • LinkedList：鏈表（查詢慢,增刪快 線程不安全,效率高 ）

2. Set

  • HashSet（無序，惟一）:哈希表或者叫散列集(hash table)
  • LinkedHashSet：鏈表和哈希表組成 。 由鏈表保證元素的排序 ， 由哈希表證元素的惟一性
  • TreeSet（有序，惟一）：紅黑樹(自平衡的排序二叉樹。)

- Map

  • HashMap：基於哈希表的Map接口實現（哈希表對鍵進行散列，Map結構即映射表存放鍵值對）
  • LinkedHashMap:HashMap 的基礎上加上了鏈表數據結構
  • HashTable:哈希表
  • TreeMap:紅黑樹（自平衡的排序二叉樹）

集合的選用

主要根據集合的特色來選用，好比咱們須要根據鍵值獲取到元素值時就選用Map接口下的集合，須要排序時選擇TreeMap,不須要排序時就選擇HashMap,須要保證線程安全就選用ConcurrentHashMap.當咱們只須要存放元素值時，就選擇實現Collection接口的集合，須要保證元素惟一時選擇實現Set接口的集合好比TreeSet或HashSet，不須要就選擇實現List接口的好比ArrayList或LinkedList，而後再根據實現這些接口的集合的特色來選用。

2018/3/11更新

集合的經常使用方法

今天下午無心看見一道某大廠的面試題，面試題的內容就是問你某一個集合常見的方法有哪些。雖然平時也常常見到這些集合，可是猛一下讓我想某一個集合的經常使用的方法不免會有遺漏或者與其餘集合搞混，因此建議你們仍是照着API文檔把常見的那幾個集合的經常使用方法看一看。

會持續更新。。。

參考書籍：

《Head first java 》第二版 推薦閱讀真心不錯 （適合基礎較差的）

《Java核心技術卷1》推薦閱讀真心不錯 （適合基礎較好的）

《算法》第四版 （適合想對數據結構的Java實現感興趣的）

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