Java基础：集合

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我是靠谱客的博主落后蚂蚁，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java基础：集合，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

集合概括图

问题解答

List,Set,Map 是否继承自Collection 接口？【基础】
答：List,Set 是；Map 不是。
你所知道的集合类都有哪些？主要方法？【基础】
答：最常用的集合类是List 和Map。List 的具体实现包括ArrayList 和Vector，它们是可变大小的列表，比较适合构建、存储和操作任何类型对象的元素列表。List 适用于按数值索引访问元素的情形。Map 提供了一个更通用的元素存储方法。Map 集合类用于存储元素对（称作“键”和“值”），其中每个键映射到一个值。
说出ArrayList,Vector, LinkedList 的存储性能和特性？【基础】
答：ArrayList 和Vector 都是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，Vector 由于使用了synchronized 方法（线程安全），通常性能上较ArrayList 差，而LinkedList 使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。
Collection 和Collections 的区别？【基础】
答：Collection 是java.util 下的接口，它是各种集合的父接口，继承于它的接口主要有Set 和List；Collections 是个java.util 下的类，是针对集合的帮助类，提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。
ArrayList和LinkList的区别？【基础】
答：
ArrayList（数组结构）：

优点：get和set调用花费常数时间，也就是查询的速度快；

缺点：新项的插入和现有项的删除代价昂贵，也就是添加删除的速度慢

LinkedList（链表结构）：

优点：新项的插入和和现有项的删除开销很小，即添加和删除的速度快

缺点：对get和set的调用花费昂贵，不适合做查询

怎样将一个数组转成List，有什么方法【基础】

答：

数组转list，可以使用Arrays.asList(数组)

List转数组，使用list.toArray()

Collection接口的remove()方法和Iterator接口的remove()方法区别？【基础】

答：

性能方面：

Collection的remove方法必须首先找出要被删除的项，找到该项的位置采用的是单链表结构查询，单链表查询效率比较低，需要从集合中一个一个遍历才能找到该对象；

Iterator的remove方法结合next()方法使用，比如集合中每隔一项删除一项，Iterator的remove()效率更高

容错方面：

在使用Iterator遍历时，如果使用Collection的remove则会报异常，会出现ConcurrentModificationException，因为集合中对象的个数会改变而Iterator 内部对象的个数不会，不一致则会出现该异常

在使用Iterator遍历时，不会报错，因为iterator内部的对象个数和原来集合中对象的个数会保持一致

HashMap和HashSet区别? 【基础】

答：

HashMap实现了Map接口，HashSet实现了Set接口

HashMap存储键值对，HashSet存储对象

HashMap调用put()向map中添加元素，HashSet调用add()像set中添加元素

HashMap使用Key计算hashcode,HashMap使用成员计算Hashcode

HashMap相对于HashSet较快，因为它是使用唯一的键获取对象

HashMap的实现原理【基础】

答：通过put和get存储和获取对象，存储对象时，我们将K/V传给put方法时，它调用hashcode计算hash从而得到bucket位置，进一步存储，HashMap会根据当前bucket的占用情况自动调整容量。获取对象时，我们将K传递给get，他调用hashcode计算hash从而得到bucket位置，并进一步调用equals()方法确认键值对。

HashMap 和Hashtable 的区别? 【基础】
答：二者都实现了Map 接口，是将惟一键映射到特定的值上；主要区别在于：
HashMap 没有排序，允许一个null 键和多个null 值,而Hashtable 不允许【会抛出NullPointerException】；
HashMap 把Hashtable 的contains 方法去掉了，改成containsvalue 和containsKey,因为contains 方法容易让人引起误解；
Hashtable 继承自Dictionary 类，HashMap 是Java1.2 引进的Map 接口的实现；
Hashtable 的方法是线程安全的，而HashMap 不是，在多个线程访问Hashtable 时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步。Hashtable 和HashMap【单线程使用HashMap效率更高】采用的hash/rehash 算法大致一样，所以性能不会有很大的差异。
Arraylist 与Vector 区别？（是否有序、是否重复、数据结构、底层实现）【基础】
答：ArrayList和Vector都实现了List接口，他们都是有序集合，并且存放的元素是允许重复的。它们的底层都是通过数组来实现的，因此列表这种数据结构检索数据速度快，但增删改速度慢。
而ArrayList和Vector的区别主要在两个方面：

线程安全：Vector是线程安全的，而ArrayList是线程不安全的。因此在如果集合数据只有单线程访问，那么使用ArrayList可以提高效率。而如果有多线程访问你的集合数据，那么就必须要用Vector，因为要保证数据安全

数据增长：ArrayList和Vector都有一个初始的容量大小，当存储进它们里面的元素超过了容量时，就需要增加它们的存储容量。ArrayList每次增长原来的0.5倍，而Vector增长原来的一倍。ArrayList和Vector都可以设置初始空间的大小，Vector还可以设置增长的空间大小，而ArrayList没有提供设置增长空间的方法。

List 和 Map 区别？（数据结构，存储特点）

答：这个要从两个方面来回答：

在数据结构方面，List存储的是单列数据的集合，而Map存储的是key、value类型的数据集合。

在数据存储方面，List存储的数据是有序且可以重复的，而Map中存储的数据是无序且key值不能重复（value值可以重复）。

List、Map、Set 三个接口，存取元素时，各有什么特点？【基础】
答：
List与Set具有相似性，它们都是单列元素的集合，所以，它们有一个功共同的父接口，叫Collection。Set里面不允许有重复的元素，所谓重复，即不能有两个相等（注意，不是仅仅是相同）的对象，即假设Set集合中有了一个A对象，现在我要向Set集合再存入一个B对象，但B对象与A对象equals相等，则B对象存储不进去。所以，Set集合的add方法有一个boolean的返回值，当集合中没有某个元素，此时add方法可成功加入该元素时，则返回true，当集合含有与某个元素equals相等的元素时，此时add方法无法加入该元素，返回结果为false。Set取元素时，没法说取第几个，只能以Iterator接口取得所有的元素，再逐一遍历各个元素。
List表示有先后顺序的集合，注意，不是那种按年龄、按大小、按价格之类的排序。当我们多次调用add方法时，每次加入的对象就像火车站买票有排队顺序一样，按先来后到的顺序排序。有时候，也可以插队，即调用add(int index,Obj e)方法，就可以指定当前对象在集合中的存放位置。一个对象可以被反复存储进List中，每调用一次add方法，这个对象就被插入进集合中一次，其实，并不是把这个对象本身存储进了集合中，而是在集合中用一个索引变量指向这个对象，当这个对象被add多次时，即相当于集合中有多个索引指向了这个对象，如图x所示。List除了可以以Iterator接口取得所有的元素，再逐一遍历各个元素之外，还可以调用get(index i)来明确说明取第几个。
Map与List和Set不同，它是双列的集合，其中有put方法，定义如下：put(obj key,obj value)，每次存储时，要存储一对key/value，不能存储重复的key，这个重复的规则也是按equals比较相等。取则可以根据key获得相应的value，即get(Object key)返回值为key 所对应的value。另外，也可以获得所有的key的结合(map.keySet())，还可以获得所有的value的结合（map.values()），还可以获得key和value组合成的Map.Entry对象的集合(map.entrySet())。
List 以特定次序来持有元素，可有重复元素。Set 无法拥有重复元素，内部排序。Map 保存key-value值，value可多值。
HashSet、TreeSet、LinkedHashSet区别？【基础】
答：可以从集合的使用场合回答面试官：
需要速度快的集合，使用HashSet
需要集合有排序功能，使用TreeSet
需要按照插入的顺序存储集合，使用LinkedHashSet
Set 里的元素是不能重复的，那么用什么方法来区分重复与否呢? 是用==还是equals()? 它们有何区别? 【基础】
答：Set 里的元素是不能重复的，用equals ()方法来区分重复与否。覆盖equals()方法用来判断对象的内容是否相同，而”==”判断地址是否相等,用来决定引用值是否指向同一对象。
用程序给出随便大小的10 个数，序号为1-10，按从小到大顺序输出，并输出相应的序号。【基础】
public static void printRandomBySort() {
	// 创建随机数生成器
	Random random = new Random();
	// 生成10个随机数，并放在集合list中
	List list = new ArrayList();
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		list.add(random.nextInt(1000));
	}
	// 对集合中的元素进行排序
	Collections.sort(list);
	int count = 0;
	Iterator it = list.iterator();
	// 顺序输出排序后集合中的元素
	while (it.hasNext()) {
		System.out.println(++count + ": " + it.next());
    }
}
Collection框架中实现比较要实现什么接口
答：要实现比较有两种方式：
第一种，实体类实现Comparable<T>接口，并实现 compareTo(T t) 方法，我们称为内部比较器。
第二种，创建一个外部比较器，这个外部比较器要实现Comparator接口的 compare(T t1, T t2)。

WeakHashMap类

答：WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

Stack 类

答：Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

总结

ArrayList: 元素单个，效率高，多用于查询

Vector: 元素单个，线程安全，多用于查询

LinkedList:元素单个，多用于插入和删除

HashMap: 元素成对，元素可为空

HashTable: 元素成对，线程安全，元素不可为空

注意：

如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。

如果程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，如果多个线程可能同时操作一个类，应该使用同步的类。

要特别注意对哈希表的操作，作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法