Java集合

1、集合分类

Collection 和 Map 两大类

2、Collection 和 Collections 区别

• Collection 是一个集合接口。
• Collections 是一个包装类，包含了很多静态方法，不能被实例化，就像一个工具类，比如提供的排序方法： Collections. sort(list)。

Colletions 不是实例化 因为 构造方法被private

3、List、Set、Map 区别

4、HashMap 和 Hashtable 区别

• 存储：HashMap 运行 key 和 value 为 null，而 Hashtable 不允许。
• 线程安全：Hashtable 是线程安全的 内部的方法基本都经过synchronized 修饰，而 HashMap 是非线程安全的。因为key和value可以为null
• 推荐使用：在 Hashtable 的类注释可以看到，Hashtable 是保留类不建议使用，推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代，如果需要多线程使用则用 ConcurrentHashMap 替代。

5、如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

• 在 Map 中插入、删除、定位一个元素，采用HashMap
• 对一个 key 集合进行有序的遍历，采用TreeMap 因为是二叉树排序

6、 HashMap 的实现原理？

HashMap 基于 Hash 算法实现的，我们通过 put(key,value)存储，get(key)来获取。当传入 key 时，HashMap 会根据 key. hashCode() 计算出 hash 值，根据 hash 值将 value 保存在 bucket 里。当计算出的 hash 值相同时，我们称之为 hash 冲突，HashMap 的做法是用链表和红黑树存储相同 hash 值的 value。当 hash 冲突的个数比较少时，使用链表否则使用红黑树。

7、 HashSet 的实现原理？

HashSet 是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，因此 HashSet 的实现比较简单，相关 HashSet 的操作，基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成，HashSet 不允许重复的值。

8、 ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

• 数据结构实现：ArrayList 是动态数组的数据结构实现，而 LinkedList 是双向链表的数据结构实现。
• 随机访问效率：ArrayList 效率好，因为 LinkedList 是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找而 ArrayList是有下标快速跳至。
• 增加和删除效率：在非首尾的增加和删除操作，LinkedList 要比 ArrayList 效率要高，因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。

综合来说，读取元素时，使用 ArrayList，而插入和删除时，使用 LinkedList。

• 既然LinkedList是一个由相互引用的节点组成的双向链表，那么当把数据插入至该链表某个位置时，该数据就会被组装成一个新的节点，随后只需改变链表中对应的两个节点之间的引用关系，使它们指向新节点，即可完成插入（如下图）；同样的道理，删除数据时，只需删除对应节点的引用即可

• 而ArrayList是一个可变长数组，插入数据时，则需要先将原始数组中的数据复制到一个新的数组，随后再将数据赋值到新数组的指定位置（如下图）；删除数据时，也是将原始数组中要保留的数据复制到一个新的数组

9、如何实现数组和 List 之间的转换？

• 数组转 List：使用 Arrays. asList(array) 进行转换。
• List 转数组：使用 List 自带的 toArray() 方法。

代码示例：

// list to array
List<String> list = new ArrayList<String>();
list. add("王磊");
list. add("的博客");
list. toArray();
// array to list
String[] array = new String[]{"王磊","的博客"};
Arrays. asList(array);

10、 ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

• 线程安全：Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步，是线程安全的，而 ArrayList 是非线程安全的。
• 性能：ArrayList 在性能方面要优于 Vector。

• 扩容：ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量，只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍，而 ArrayList 只会增加 50%。

  11、 Array 和 ArrayList 有何区别？

• Array 可以存储基本数据类型和对象，ArrayList 只能存储对象。

• Array 是指定固定大小的，而 ArrayList 大小是自动扩展的。

• Array 内置方法没有 ArrayList 多，比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。

  12、在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

• 相同点：都是返回第一个元素，并在队列中删除返回的对象。

• 不同点：如果没有元素 poll()会返回 null，而 remove()会直接抛出 NoSuchElementException 异常。

代码示例：

Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
queue. offer("string"); // add
System. out. println(queue. poll());
System. out. println(queue. remove());
System. out. println(queue. size());

13、哪些集合类是线程安全的？

Vector、Hashtable、Stack 都是线程安全的，而像 HashMap 则是非线程安全的，不过在 JDK 1.5 之后随着 Java. util. concurrent 并发包的出现，它们也有了自己对应的线程安全类，比如 HashMap 对应的线程安全类就是 ConcurrentHashMap。

14、迭代器 Iterator 是什么？

Iterator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。我们可以从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了 Java 集合框架中的 Enumeration，迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。

15、Iterator 怎么使用？有什么特点？

Iterator 使用代码如下：

List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> it = list. iterator();
while(it. hasNext()){
  String obj = it. next();
  System. out. println(obj);
}

Iterator 的特点是更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

16、Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

• Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合，而 ListIterator 只能遍历 List。
• Iterator 只能单向遍历，而 ListIterator 可以双向遍历（向前/后遍历）。
• ListIterator 从 Iterator 接口继承，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

  17、怎么确保一个集合不能被修改？

  可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个只读集合，这样改变集合的任何操作都会抛出 Java. lang. UnsupportedOperationException 异常。
  示例代码如下：

  List<String> list = new ArrayList<>();
  list. add("x");
  Collection<String> clist = Collections. unmodifiableCollection(list);
  clist. add("y"); // 运行时此行报错
  System. out. println(list. size());

18、hashCode()与 equals() 的相关规定：

1. 如果两个对象相等，则 hashcode 一定也是相同的
2. 两个对象相等,对两个 equals() 方法返回 true
3. 两个对象有相同的 hashcode 值，它们也不一定是相等的
4. 综上，equals() 方法被覆盖过，则 hashCode() 方法也必须被覆盖
5. hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写 hashCode()，则该 class 的两个对象无论如何都不会相等（即使这两个对象指向相同的数据）。