菜鸟刷面试题（五、Java容器篇）

java 容器都有哪些？
Collection 和 Collections 有什么区别？
List、Set、Map 之间的区别是什么？
HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？
说一下 HashMap 的实现原理？
说一下 HashSet 的实现原理？
ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
如何实现数组和 List 之间的转换？
ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
Array 和 ArrayList 有何区别？
在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？
哪些集合类是线程安全的？
迭代器 Iterator 是什么？
怎么确保一个集合不能被修改？

java 容器都有哪些？

Collection、Map：

Collection：

List：有序集合。
- ArrayList：基于数组实现的有序集合。
- LinkedList：基于链表实现的有序集合。
- Vector：矢量队列
Set：不重复集合。
- HashSet：基于hash实现的不重复集合，无序。
  - LinkedHashSet：基于hash实现的不重复集合，有序。
- SortedSet：可排序不重复集合。
  - NavigableSet：可导航搜索的不重复集合。
  - TreeSet：基于红黑树实现的可排序不重复集合。
Queue：队列。
- BlokingQueue：阻塞队列。
- Deque：可两端操作线性集合。

Map：键值映射集合。

HashMap：类似Hashtable，但方法不同步，key、value可为null。
- LinkedHashMap：根据插入顺序实现的键值映射集合。
Hashtable：基于哈希表实现的键值映射集合，key、value均不可为null。
IdentityHashMap：基于哈希表实现的键值映射集合，两个key引用相等==，认为是同一个key。
SortedMap：可排序键值映射集合。

NavigableMap：可导航搜索的键值映射集合。

WeakHashMap：弱引用建，不阻塞被垃圾回收器回收，key回收后自动移除键值对。

Collection 和 Collections 有什么区别？

Collection是java有序集合中最根本的接口定义，Collections是java有序集合的工具类。

List、Set、Map 之间的区别是什么？

List：有序集合，元素可重复。

Set：元素不能重复，LinkedList按照元素插入数据排序，SortedSet可排序，HashSet无序。

Map：键值对集合，key无序且唯一，value不要求有序且允许重复。

HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

线程安全：HashMap线程不安全；Hashtable线程安全。
允许有null值：HashMap允许key、value为null；Hashtable不允许key、value为null。
迭代器：HashMap的Iterator是fail-fast迭代器；Hashtable还使用了enumerator迭代器。
hash的计算方式：HashMap计算了hash值；Hashtable使用了key的hashCode方法。
默认容器大小和扩容方式：HashMap默认初始大小16，容量必须是2的整数次幂，扩容时将容量变为原来的2倍；Hashtable默认初始大小11，扩容时将容量变为原来的2倍加1。
contains方法：HashMap没有contains方法；Hashtable包含contains方法，类似于containsValue。
父类：HashMap继承自AbstractMap；Hashtable继承自Dictionary。

如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

HashMap基于数组和链表，TreeMap基于红黑树。

因HashMap不支持排序，而TreeMap默认按照key升序排序的，所以在没有排序要求的情况下使用HashMap会有更好的性能。

说一下 HashMap 的实现原理？

1.8以前HashMap使用的是数组+链表的方式实现，首先它会拿到key值计算hash值，确认hash值后再将数据放到对应的槽中。

既然是计算hash值来找槽的话，那必然就会有hash冲突，java中解决hash冲突是采用链表的方式，也就是说具有向hash值key会放到同一个链表中。

而当HashMap数据过大的话势必会产生链表长度多大，导致访问数据过慢。

所以在1.8+的HashMap会在链表长度超过8的时候，将链表转为红黑树。

说一下 HashSet 的实现原理？

HashSet 是基于 HashMap 实现的，查询速度特别快。

ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

实现：ArrayList基于动态数组；LinkedList基于链表。

随机访问：ArrayList随机访问速度快（下标访问）；LinkedList随机访问速度慢（链表需要遍历全表）。

插入、删除数据：ArrayList插入删除会移动数组速度慢；LinkedList只需改变前后链表的引用速度快。

如何实现数组和 List 之间的转换？

array to list：Arrays.asList();

list to array：List.toArray();

ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

相同点：

都基于数组实现，动态扩容。
功能相同，操作方法类似。

区别：

ArrayList是线程不安全的，Vector是线程安全的；ArrayList性能优于Vector。
默认容器大小都是10，ArrayList扩容50%，Vector扩容一倍且可指定扩容大小。

Array 和 ArrayList 有何区别？

Array是数组，ArrayList是Array的扩展，实现了动态扩容。

在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

remote未找到元素会抛出异常，poll未找到只会返回null。

哪些集合类是线程安全的？

Vector
Stack
Hashtable
java.util.concurrent 包下所有的集合类 ArrayBlockingQueue、ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue、ConcurrentLinkedDeque...

迭代器 Iterator 是什么？

用于顺序访问集合对象的元素，无需知道集合对象的底层实现。

优点：Iterator 是可以遍历集合的对象，为各种容器提供了公共的操作接口，隔离对容器的遍历操作和底层实现，从而解耦。

缺点：缺点是增加新的集合类需要对应增加新的迭代器类，迭代器类与集合类成对增加。

怎么确保一个集合不能被修改？

使用Collections.unmodifiableList()方法。

public class TestCollectionUnmodify {
 
    static List<String> list = new ArrayList<String>();
    static Set<String> set = new HashSet<String>();
    static Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
    
    static {
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
        
        set.add("1");
        set.add("2");
        set.add("3");
        
        map.put("1", "1");
        map.put("2", "2");
        map.put("3", "3");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        list = Collections.unmodifiableList(list);
        set = Collections.unmodifiableSet(set);
        map = Collections.unmodifiableMap(map);
        listModify();
        setModify();
        mapModify();
    }
    
    public static void listModify() {
        list.add("4");
    }
    
    public static void setModify() {
        set.add("4");
    }
    
    public static void mapModify() {
        map.put("3", "4");
    }
}