关于Java集合框架面试题(含答案)下

发布于 2020-8-17|标签java
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Java集合框架为Java编程语言的基础,也是Java面试中很重要的一个知识点。这里,我列出了一些关于Java集合的重要问题和答案。
21.HashMap和HashTable有何不同?(1)HashMap允许key和value为null,而HashTable不允许。(2)HashTable是同步的,而HashMap不是。所以HashMap适合单线程环境,HashTable适合多线程环境。(3)在Java1.4中引入了LinkedHashMap,HashMap的一个子类,假如你想要遍历顺序,你很容易从HashMap转向LinkedHashMap,但是HashTable不是这样的,它的顺序是不可预知的。(4)HashMap提供对key的Set进行遍历,因此它是fail-fast的,但HashTable提供对key的Enumeration进行遍历,它不支持fail-fast。(5)HashTable被认为是个遗留的类,如果你寻求在迭代的时候修改Map,你应该使用CocurrentHashMap。22.如何决定选用HashMap还是TreeMap?对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作,HashMap是最好的选择。然而,假如你需要对一个有序的key集合进行遍历,TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小,也许向HashMap中添加元素会更快,将map换为TreeMap进行有序key的遍历。23.ArrayList和Vector有何异同点?ArrayList和Vector在很多时候都很类似。(1)两者都是基于索引的,内部由一个数组支持。(2)两者维护插入的顺序,我们可以根据插入顺序来获取元素。(3)ArrayList和Vector的迭代器实现都是fail-fast的。(4)ArrayList和Vector两者允许null值,也可以使用索引值对元素进行随机访问。以下是ArrayList和Vector的不同点。(1)Vector是同步的,而ArrayList不是。然而,如果你寻求在迭代的时候对列表进行改变,你应该使用CopyOnWriteArrayList。(2)ArrayList比Vector快,它因为有同步,不会过载。(3)ArrayList更加通用,因为我们可以使用Collections工具类轻易地获取同步列表和只读列表。24.Array和ArrayList有何区别?什么时候更适合用Array?Array可以容纳基本类型和对象,而ArrayList只能容纳对象。Array是指定大小的,而ArrayList大小是固定的。Array没有提供ArrayList那么多功能,比如addAll、removeAll和iterator等。尽管ArrayList明显是更好的选择,但也有些时候Array比较好用。(1)如果列表的大小已经指定,大部分情况下是存储和遍历它们。(2)对于遍历基本数据类型,尽管Collections使用自动装箱来减轻编码任务,在指定大小的基本类型的列表上工作也会变得很慢。(3)如果你要使用多维数组,使用[][]比List>更容易。25.ArrayList和LinkedList有何区别?ArrayList和LinkedList两者都实现了List接口,但是它们之间有些不同。(1)ArrayList是由Array所支持的基于一个索引的数据结构,所以它提供对元素的随机访问,复杂度为O(1),但LinkedList存储一系列的节点数据,每个节点都与前一个和下一个节点相连接。所以,尽管有使用索引获取元素的方法,内部实现是从起始点开始遍历,遍历到索引的节点然后返回元素,时间复杂度为O(n),比ArrayList要慢。(2)与ArrayList相比,在LinkedList中插入、添加和删除一个元素会更快,因为在一个元素被插入到中间的时候,不会涉及改变数组的大小,或更新索引。(3)LinkedList比ArrayList消耗更多的内存,因为LinkedList中的每个节点存储了前后节点的引用。26.哪些集合类提供对元素的随机访问?ArrayList、HashMap、TreeMap和HashTable类提供对元素的随机访问。27.EnumSet是什么?java.util.EnumSet是使用枚举类型的集合实现。当集合创建时,枚举集合中的所有元素必须来自单个指定的枚举类型,可以是显示的或隐示的。EnumSet是不同步的,不允许值为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)。28.哪些集合类是线程安全的?Vector、HashTable、Properties和Stack是同步类,所以它们是线程安全的,可以在多线程环境下使用。Java1.5并发API包括一些集合类,允许迭代时修改,因为它们都工作在集合的克隆上,所以它们在多线程环境中是安全的。29.并发集合类是什么?Java1.5并发包(java.util.concurrent)包含线程安全集合类,允许在迭代时修改集合。迭代器被设计为fail-fast的,会抛出ConcurrentModificationException。一部分类为:CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。30.BlockingQueue是什么?Java.util.concurrent.BlockingQueue是一个队列,在进行检索或移除一个元素的时候,它会等待队列变为非空;当在添加一个元素时,它会等待队列中的可用空间。BlockingQueue接口是Java集合框架的一部分,主要用于实现生产者-消费者模式。我们不需要担心等待生产者有可用的空间,或消费者有可用的对象,因为它都在BlockingQueue的实现类中被处理了。Java提供了集中BlockingQueue的实现,比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue等。31.队列和栈是什么,列出它们的区别?栈和队列两者都被用来预存储数据。java.util.Queue是一个接口,它的实现类在Java并发包中。队列允许先进先出(FIFO)检索元素,但并非总是这样。Deque接口允许从两端检索元素。栈与队列很相似,但它允许对元素进行后进先出(LIFO)进行检索。Stack是一个扩展自Vector的类,而Queue是一个接口。32.Collections类是什么?Java.util.Collections是一个工具类仅包含静态方法,它们操作或返回集合。它包含操作集合的多态算法,返回一个由指定集合支持的新集合和其它一些内容。这个类包含集合框架算法的方法,比如折半搜索、排序、混编和逆序等。33.Comparable和Comparator接口是什么?如果我们想使用Array或Collection的排序方法时,需要在自定义类里实现Java提供Comparable接口。Comparable接口有compareTo(T OBJ)方法,它被排序方法所使用。我们应该重写这个方法,如果“this”对象比传递的对象参数更小、相等或更大时,它返回一个负整数、0或正整数。但是,在大多数实际情况下,我们想根据不同参数进行排序。比如,作为一个CEO,我想对雇员基于薪资进行排序,一个HR想基于年龄对他们进行排序。这就是我们需要使用Comparator接口的情景,因为Comparable.compareTo(Object o)方法实现只能基于一个字段进行排序,我们不能根据对象排序的需要选择字段。Comparator接口的compare(Object o1, Object o2)方法的实现需要传递两个对象参数,若第一个参数比第二个小,返回负整数;若第一个等于第二个,返回0;若第一个比第二个大,返回正整数。34.Comparable和Comparator接口有何区别?Comparable和Comparator接口被用来对对象集合或者数组进行排序。Comparable接口被用来提供对象的自然排序,我们可以使用它来提供基于单个逻辑的排序。Comparator接口被用来提供不同的排序算法,我们可以选择需要使用的Comparator来对给定的对象集合进行排序。35.我们如何对一组对象进行排序?如果我们需要对一个对象数组进行排序,我们可以使用Arrays.sort()方法。如果我们需要排序一个对象列表,我们可以使用Collection.sort()方法。两个类都有用于自然排序(使用Comparable)或基于标准的排序(使用Comparator)的重载方法sort()。Collections内部使用数组排序方法,所有它们两者都有相同的性能,只是Collections需要花时间将列表转换为数组。36.当一个集合被作为参数传递给一个函数时,如何才可以确保函数不能修改它?在作为参数传递之前,我们可以使用Collections.unmodifiableCollection(Collection c)方法创建一个只读集合,这将确保改变集合的任何操作都会抛出UnsupportedOperationException。37.我们如何从给定集合那里创建一个synchronized的集合?我们可以使用Collections.synchronizedCollection(Collection c)根据指定集合来获取一个synchronized(线程安全的)集合。38.集合框架里实现的通用算法有哪些?Java集合框架提供常用的算法实现,比如排序和搜索。Collections类包含这些方法实现。大部分算法是操作List的,但一部分对所有类型的集合都是可用的。部分算法有排序、搜索、混编、最大最小值。39.大写的O是什么?举几个例子?大写的O描述的是,就数据结构中的一系列元素而言,一个算法的性能。Collection类就是实际的数据结构,我们通常基于时间、内存和性能,使用大写的O来选择集合实现。比如:例子1:ArrayList的get(index i)是一个常量时间操作,它不依赖list中元素的数量。所以它的性能是O(1)。例子2:一个对于数组或列表的线性搜索的性能是O(n),因为我们需要遍历所有的元素来查找需要的元素。40.与Java集合框架相关的有哪些最好的实践?(1)根据需要选择正确的集合类型。比如,如果指定了大小,我们会选用Array而非ArrayList。如果我们想根据插入顺序遍历一个Map,我们需要使用TreeMap。如果我们不想重复,我们应该使用Set。(2)一些集合类允许指定初始容量,所以如果我们能够估计到存储元素的数量,我们可以使用它,就避免了重新哈希或大小调整。(3)基于接口编程,而非基于实现编程,它允许我们后来轻易地改变实现。(4)总是使用类型安全的泛型,避免在运行时出现ClassCastException。(5)使用JDK提供的不可变类作为Map的key,可以避免自己实现hashCode()和equals()。(6)尽可能使用Collections工具类,或者获取只读、同步或空的集合,而非编写自己的实现。它将会提供代码重用性,它有着更好的稳定性和可维护性。
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