Java集合常見面試題集錦

一、介紹Collection框架的結構

集合是Java中的一個很是重要的一個知識點，主要分爲List、Set、Map、Queue三大數據結構。它們在Java中的結構關係以下：

Collection接口是List、Set、Queue的父級接口。

Set接口有兩個經常使用的實現類：HashSet和TreeSet。List接口的經常使用接口有ArrayList和Vector接口。

Map接口有兩個經常使用的實現類：Hashtable和HashMap。

二、Collection框架中實現比較要實現什麼接口

要實現比較有兩種方式：第一種，實體類實現Comparable<T>接口，並實現 compareTo(T t) 方法，咱們稱爲內部比較器。第二種，建立一個外部比較器，這個外部比較器要實現Comparator接口的 compare(T t1, T t2)。

第一種，實現Comparable接口：

package com.chanshuyi.comparable;

import java.util.*;

public class Student implements Comparable<Student> {

    private String name;

    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        if ( getAge() > o.getAge()) {
            return 1;
        } else if ( getAge() < o.getAge()) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    //重寫toString() 用於輸出
    public String toString() {
        return "[" + name + "," + age + "]";
    }

    public static void main(String args[]){
        Student s1 = new Student("Tom", 12);
        Student s2 = new Student("Marry", 9);
        Student s3 = new Student("Json", 88);

        List<Student> studentList = new ArrayList<Student>();
        studentList.add(s1);
        studentList.add(s2);
        studentList.add(s3);

        Collections.sort(studentList);
        System.out.printf("Original  sort, list:%s\n", studentList);
    }
}

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第二種，實現Comparator接口：

先定義一個Student類，無須實現任何接口。

public class Student {

    private String name;

    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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;
    }
}

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定義一個外部比較器類，實現Comparator接口：

public class StudentComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if (o1.getAge() > o2.getAge()) {
            return 1;
        }else if (o1.getAge() == o2.getAge()) {
            return 0;
        }else{
            return -1;
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        Student marry = new Student("marry", 12);
        Student tom = new Student("tom", 3);
        Student jackson = new Student("jackson", 88);

        StudentComparator comparator = new StudentComparator();
        System.out.println(comparator.compare(marry, tom)); //1
        System.out.println(comparator.compare(tom, jackson));  //-1
    }
}

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因而可知，若是你但願該實體類在放入集合的時候能按照你但願的方式排序（若是集合支持），那麼你須要讓實體類實現Comparable接口。若是你只是須要簡單比較兩個實體類的大小，最後返回一個結果，那麼用Comparator接口實現一個外部比較器更合適。

三、ArrayList和Vector的區別（是否有序、是否重複、數據結構、底層實現）

ArrayList和Vector都實現了List接口，他們都是有序集合，而且存放的元素是容許重複的。它們的底層都是經過數組來實現的，所以列表這種數據結構檢索數據速度快，但增刪改速度慢。

而ArrayList和Vector的區別主要在兩個方面：

第一，線程安全。Vector是線程安全的，而ArrayList是線程不安全的。所以在若是集合數據只有單線程訪問，那麼使用ArrayList能夠提升效率。而若是有多線程訪問你的集合數據，那麼就必需要用Vector，由於要保證數據安全。

第二，數據增加。ArrayList和Vector都有一個初始的容量大小，當存儲進它們裏面的元素超過了容量時，就須要增長它們的存儲容量。ArrayList每次增加原來的0.5倍，而Vector增加原來的一倍。ArrayList和Vector均可以設置初始空間的大小，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。

四、HashMap和Hashtable的區別

HashMap和Hashtable都實現了Map接口，而且都是key-value的數據結構。它們的不一樣點主要在三個方面：

第一，Hashtable是Java1.1的一個類，它基於陳舊的Dictionary類。而HashMap是Java1.2引進的Map接口的一個實現。

第二，Hashtable是線程安全的，也就是說是線程同步的，而HashMap是線程不安全的。也就是說在單線程環境下應該用HashMap，這樣效率更高。

第三，HashMap容許將null值做爲key或value，但Hashtable不容許（會拋出NullPointerException）。

五、List 和 Map 區別？（數據結構，存儲特色）

這個要從兩個方面來回答，一方面是List和Map的數據結構，另外一方面是存儲數據的特色。在數據結構方面，List存儲的是單列數據的集合，而Map存儲的是key、value類型的數據集合。在數據存儲方面，List存儲的數據是有序且能夠重複的，而Map中存儲的數據是無序且key值不能重複（value值能夠重複）。

六、List、Map、Set三個接口，存取元素時，各有什麼特色？

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同樣，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（map.keySet()），還能夠得到全部的value的結合（map.values()），還能夠得到key和value組合成的Map.Entry對象的集合（map.entrySet()）。

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。