java 集合八股

1. Java集合常见类型？

collection是单列集合，map是双列集合。collection中有两个子接口，list和set，平时用的比较多的像arraylist、linkedlist。hashset、treeset。
map接口中比较常见的是hashmap、treemap、还有一个线程安全的concurrenthashmap
2. arraylist底层是如何实现的？
其底层是使用动态数组来实现的。其初始容量为0，第一次添加数据的时候才会初始化容量为10。array list在进行扩容的时候是原来容量的1.5倍，每次扩容都需要拷贝数组。
其向array list中添加元素的逻辑为：
第一：确保数组已使用长度（size）+1之后足够存下下一个数据
第二：计算数组的容量，如果当前数组已使用长度+1后大与当前数组的长度，则使用grow方法进行扩容（1.5倍）
第三：确保新增数据有地方存储后，则将新元素添加到size的位置
第四：添加成功返回布尔值

3. 数组和list之间是如何转换的？
   数组转list可以使用Arrays这个jdk自动的一个工具类，使用Arrays.aslist（）方法可以直接转换成list。
   list转数组：可以调用list中toArray（）方法，需要给一个参数，指定数组的类型，需要指定数组的长度

4. 用Arrays.asList转List后，如果修改了数组内容，list受影响吗？List用toArray转数组后，如果修改了List内容，数组受影响吗？
   第一：Arrays.asList转成list之后，如果修改了数组的内容，list会受影响，因为它底层使用的Arrays类中的一个内部类来构造的集合，在这个集合的构造器中，把我们传入的集合进行了包装，但最终都是指向的同一个内存地址。
   第二：List.toArray()转成数组之后，如果修改了list的内容，不会影响数组，因为底层是进行了数组的拷贝，跟原来的元素没有关系了，所以即使list修改，数组也不会受影响。

5. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
   ArrayList底层使用的是动态数组实现的，LinkedList底层使用的是双向链表。
   对于数据的操作效率，ArrayList按照下标查询复杂度是O(1)，LinkedList不支持下标查询。未知索引时二者查找效率都是O(n)。
   ArrayList底层是数组，内存连续，节省内存。LinkedList是双向链表需要存储两个指针是数据，更占用内存。
   二者都不是线程安全的。

6. 如何解决ArrayList和Linked List二者都不是线程安全的问题？
   我们可以优先在方法内使用，定义为局部变量。
   如果要作为成员变量来使用的话，可以使用线程安全的集合来替代。
   arraylist可以使用synchronizedlist方法将其转换成线程安全的容器再使用
   linked list可以转换成concurrent linkedqueue来使用。

7. hashmap的实现原理？
   1底层采用hash表和红黑树（数组+链表|红黑树）
   2添加数据时，计算key的值确定元素在数组中的下标，key相同则替换，不同则存入链表或者红黑树中。
   3获取数据通过key的hash计算数组下标获取元素

8. hashmap在jdk1.7和jdk1.8有什么区别？
   1.8之前采用的是拉链法，即数组+链表
   1.8之后采用数组+链表+红黑树，链表长度大于8且数组长度大于64则会从链表转换成红黑树

9. hashmap的put方法具体流程
   1判断键值对数组table是否为空或null，否则执行resize()进行扩容（初始化）
   2根据键值key计算hash值得到数组索引
   3判断table[i]==null，条件成立，直接新建节点添加
   4如果table[i]==null不成立，
   4.1判断table[i]的首个元素是否和key一样，如果相同则直接覆盖
   4.2判断table[i]是否为treenode，即table[i]是否为红黑树，如果是则直接在树中插入键值对。
   4.3遍历table[i]，链表的尾部插入数据，然后判断链表长度是否大于8，大于的话把链表转成红黑树，在红黑树中执行插入操作，遍历过程中若发现key已经存在则直接覆盖value
   5插入成功后，判断实际存在的键值对数量size是否超过了最大容量（数组长度*0.75），如果超过则进行扩容。

10. hashmap的扩容机制？
    1在添加元素或者初始化的时候调用resize方法进行扩容，第一次初始化数组长度为16，以后每次扩容都是达到了扩容阈值（数组长度*0.75）
    2每次扩容的时候，都是扩容为之前容量的2倍
    3扩容之后会创建一个新的数组，把老数组的数据挪动到新的数组中
    4没有hash冲突的节点，则直接使用e.hash&(newCap-1)计算新数组的索引位置
    5如果是红黑树的话，走红黑树的添加
    6如果是链表，则可能需要拆分链表，判断e.hash&oldCap是否为0，该元素要么停留在原始位置，要么移动到原始位置+增加的数组大小这个位置上。

11. hashmap的寻址算法？
    这个哈希方法首先计算出key的hashCode值，然后通过这个hash值右移16位后的二进制进行按位异或运算得到最后的hash值。
    在putValue的方法中，计算数组下标的时候使用hash值与数组长度取模得到下标位置

12. 为什么hashmap的数组长度一定是2的次幂
    计算索引时效率更高，2的n次幂可以使用位与运算替代取模
    扩容的时候重新计算索引效率更高

13. hashmap是线程安全的吗？
    不是，如果想要线程安全，可以采用concurrenthashmap

14. hashset和hashmap的区别？
    hashset底层是使用hashmap实现的，利用hashmap的key进行存储元素值，而value默认位object对象，所以hashset不允许重复。两个元素的hashcode相等并且equals()方法返回true。

15. hashtable和hashmap区别？
    hashtable是数组+链表
    hashmap在jdk1.8之后是数组+链表+红黑树
    hashtable存储数据不能位null，而hashmap可以。
    hash算法不同，hashtable是用本地修饰的hashcode值
    扩容方式不同，hashtable是当前容量翻倍+1，hashmap是当前容量翻倍
    hashtable是线程安全的，hashmap不是线程安全的，效率更高一些。
    实际开发环境一般不建议使用hashtable