Java集合篇

Java集合面试题解析

Java集合框架是Java中非常重要的一部分，它提供了丰富的数据结构和算法实现。在面试中，对Java集合的理解往往成为衡量候选人技术能力的重要标准。以下是一些常见的Java集合面试题及其解析。

概念

数组与集合区别，用过哪些？

数组是固定大小的，一旦创建，其长度不能改变。集合是可变的，可以动态地增加和删除元素。常用的集合包括List、Set、Map等。

说说Java中的集合？

Java中的集合是一组对象的集合，可以存储、检索和操作这些对象。集合框架提供了一系列的接口和类来实现不同的数据结构。

Java中的线程安全的集合是什么？

Java中线程安全的集合包括Vector、Hashtable、Collections.synchronizedList()、Collections.synchronizedMap()等。

Collections和Collection的区别

• Collection 是一个接口，是各种集合类型的父接口，如List和Set。

• Collections 是一个包含有关集合操作的静态方法的工具类，如排序和搜索。

集合遍历的方法有哪些？

集合遍历的方法包括for-each循环、Iterator、ListIterator、foreach循环等。

List

讲一下Java里面list的几种实现，几种实现有什么不同？

Java中List的实现包括ArrayList、LinkedList和Vector。ArrayList是基于动态数组实现的，LinkedList是基于链表实现的，Vector是线程安全的ArrayList。

list可以一边遍历一边修改元素吗？

可以，但需要小心处理。在遍历过程中修改列表可能会导致ConcurrentModificationException异常。

list如何快速删除某个指定下标的元素？

可以使用List的remove(int index)方法快速删除指定下标的元素。

ArrayList和LinkedList的区别，哪个集合是线程安全的？

ArrayList是基于动态数组实现的，LinkedList是基于链表实现的。两者都不是线程安全的。

ArrayList线程安全吗？把ArrayList变成线程安全有哪些方法？

ArrayList不是线程安全的。可以通过Collections.synchronizedList()方法或使用CopyOnWriteArrayList类来使其线程安全。

为什么ArrayList不是线程安全的，具体来说是哪里不安全？

ArrayList不是线程安全的，因为在并发环境下，多个线程可以同时修改ArrayList的内容，导致数据不一致。

ArrayList 和 LinkedList的应用场景？

ArrayList适用于频繁访问元素的场景，LinkedList适用于频繁插入和删除元素的场景。

ArrayList的扩容机制说一下

ArrayList的初始容量为10，当容量不足时，会创建一个新的数组，并将旧数组的内容复制到新数组中，新数组的大小为旧数组的1.5倍。

线程安全的List，CopyOnWriteArrayList是如何实现线程安全的？

CopyOnWriteArrayList通过在每次修改操作时创建一个新的底层数组来实现线程安全，这样读操作就不会受到写操作的影响。

Map

如何对map进行快速遍历？

可以使用for-each循环或Iterator遍历Map的entrySet()。

HashMap实现原理介绍一下？

HashMap基于哈希表实现，使用哈希函数将键映射到桶中，桶中存储键值对。

了解的哈希冲突解决方法有哪些？

哈希冲突的解决方法包括开放寻址法、链表法、再散列法等。

HashMap是线程安全的吗？

HashMap不是线程安全的。

hashmap的put过程介绍一下

HashMap的put过程包括计算哈希值、找到桶、如果桶已满则进行扩容、如果发生哈希冲突则链表法解决。

HashMap的put(key,val)和get(key)过程

put过程包括计算哈希值、找到桶、插入键值对、如果发生哈希冲突则链表法解决。get过程包括计算哈希值、找到桶、遍历链表找到键值对。

hashmap 调用get方法一定安全吗？

在单线程环境下是安全的，但在多线程环境下可能会出现安全问题，如数据不一致。

HashMap一般用什么做Key？为啥String适合做Key呢？

HashMap的Key应该是不可变的，因为这样可以保证哈希值的一致性。String是不可变的，因此适合作为HashMap的Key。

为什么HashMap要用红黑树而不是平衡二叉树？

红黑树的插入、删除和查找操作的时间复杂度都是O(log n)，而平衡二叉树的这些操作的时间复杂度也是O(log n)，但红黑树的实现更简单，因此HashMap选择使用红黑树。

hashmap key可以为null吗？

HashMap的Key可以为null。

重写HashMap的equals和hashcode方法需要注意什么？

重写equals方法时，必须同时重写hashcode方法，以保证对象的相等性。

重写HashMap的equal方法不当会出现什么问题？

如果重写equals方法不当，可能会导致HashMap的查找操作失败。

列举HashMap在多线程下可能会出现的问题？

在多线程环境下，HashMap可能会出现数据不一致、死锁等问题。

HashMap的扩容机制介绍一下

当HashMap的负载因子超过一定阈值时，会进行扩容，即创建一个新的更大的数组，并将旧数组的内容复制到新数组中。

HashMap的大小为什么是2的n次方大小呢？

HashMap的大小是2的n次方，这样可以减少哈希冲突，提高查找效率。

往hashmap存20个元素，会扩容几次？

这取决于HashMap的初始容量和负载因子。如果初始容量足够大，可能不需要扩容。

说说hashmap的负载因子

负载因子是HashMap中填满元素的比例，它影响HashMap的性能和内存使用。

HashMap和Hashtable有什么不一样的？Hashmap一般怎么用？

HashMap和Hashtable的主要区别在于HashMap不是线程安全的，而Hashtable是线程安全的。HashMap通常用于单线程环境。

ConcurrentHashMap怎么实现的？

ConcurrentHashMap通过分段锁和CAS操作实现线程安全。

分段锁怎么加载的？

分段锁通过将HashMap分为多个段，每个段使用一个锁来实现。

分段锁是可重入的吗？

分段锁是可重入的。

已经用了synchronized，为什么还要用CAS呢？

synchronized是悲观锁，CAS是乐观锁。CAS适用于读多写少的场景，可以提高并发性能。

ConcurrentHashMap用了悲观锁还是乐观锁？

ConcurrentHashMap结合了悲观锁和乐观锁。

HashTable 底层实现原理是什么？

HashTable底层使用数组和链表实现，所有操作都是同步的。

HashTable线程安全是怎么实现的？

HashTable通过synchronized关键字实现线程安全。

hashtable 和 concurrentHashMap有什么区别

Hashtable是线程安全的，ConcurrentHashMap也是线程安全的，但ConcurrentHashMap提供了更好的并发性能。

说一下HashMap和Hashtable、ConcurrentMap的区别

HashMap是非线程安全的，Hashtable是线程安全的，ConcurrentHashMap是线程安全的且提供了更好的并发性能。

Set

Set集合有什么特点？如何实现key无重复的？

Set集合不允许包含重复的元素。可以通过HashSet、TreeSet等实现key无重复。

有序的Set是什么？记录插入顺序的集合是什么？

有序的Set是TreeSet，记录插入顺序的集合是LinkedHashSet。