Java 集合常见面试题总结-优快云博客

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文章详细介绍了Java集合框架中的接口，如Collection、List、Set、Queue、Deque和Map，以及它们的特点和常用方法。List是有序可重复的集合，Set是无序不可重复的。Map是键值对映射，键唯一。还讨论了不同集合实现类的区别，如ArrayList和LinkedList的访问和操作效率，HashMap和Hashtable的线程安全及键值策略，以及HashSet和TreeSet的实现原理。此外，还提到了并发安全的ConcurrentHashMap及其实现原理。

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Java中集合框架的接口有哪些？Java中集合框架的接口包括：Collection、List、Set、Queue、Deque、Map。
Collection接口常用的方法有哪些？Collection接口常用的方法包括：add、addAll、remove、removeAll、retainAll、size、isEmpty、contains、containsAll、clear。
List接口的特点是什么？List接口是有序的、可重复的集合，可以根据元素的下标访问和修改元素。
Set接口的特点是什么？Set接口是无序的、不可重复的集合，不允许存储重复的元素。
Map接口的特点是什么？Map接口是一种键值对映射的集合，每个键只能对应一个值，键是唯一的，值可以重复。
List和Set的区别是什么？List是有序的、可重复的集合，可以根据元素的下标访问和修改元素；Set是无序的、不可重复的集合，不允许存储重复的元素。
HashMap和Hashtable的区别是什么？HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但是它们有几个区别：Hashtable是线程安全的，而HashMap不是；Hashtable不允许键或值为null，而HashMap允许；HashMap的迭代器是fail-fast的，而Hashtable的迭代器不是。
ArrayList和LinkedList的区别是什么？ArrayList和LinkedList都实现了List接口，但是它们有几个区别：ArrayList是基于动态数组实现的，支持随机访问和快速遍历，但是插入和删除操作效率低；LinkedList是基于双向链表实现的，支持快速的插入和删除操作，但是访问元素的效率较低。
HashSet和TreeSet的区别是什么？HashSet和TreeSet都实现了Set接口，但是它们有几个区别：HashSet是基于哈希表实现的，元素无序，不允许存储重复的元素；TreeSet是基于红黑树实现的，元素有序，不允许存储重复的元素。
TreeMap和HashMap的区别是什么？TreeMap和HashMap都实现了Map接口，但是它们有几个区别：TreeMap是基于红黑树实现的，元素有序，键不能为null；HashMap是基于哈希表实现的，元素无序，键和值都可以为null。
ConcurrentHashMap和Hashtable的区别是什么？ConcurrentHashMap和Hashtable都实现了Map接口，但是它们有几个区

别：ConcurrentHashMap是线程安全的，支持高并发访问，但是在并发环境下，ConcurrentHashMap的迭代器可能不是完全一致的；Hashtable是线程安全的，但是效率较低，迭代器是完全一致的。
HashSet的实现原理是什么？HashSet是基于HashMap实现的，HashSet中的元素相当于HashMap中的键，元素的值为常量Object对象。向HashSet中添加元素时，实际上是将元素作为键添加到HashMap中，值为一个固定的Object对象。检查HashSet中是否包含某个元素时，实际上是通过HashMap的containsKey方法判断该键是否存在。
ArrayList的扩容机制是什么？ArrayList的扩容机制是在添加元素时，先判断是否需要扩容，如果需要，就按照当前容量的1.5倍进行扩容，并将原有的元素复制到新的数组中。
HashMap的实现原理是什么？HashMap是基于哈希表实现的，具体来说，它是通过将键的哈希值映射到数组索引来实现的。当插入一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后通过哈希函数将其映射到数组索引上。如果该索引位置已经存在了其他键值对，就会发生哈希冲突，此时会使用链表或红黑树等数据结构存储冲突的键值对。在查询一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值查找对应的索引位置，如果该位置上存在键值对，则遍历链表或红黑树查找具体的键值对。
ConcurrentHashMap的实现原理是什么？ConcurrentHashMap是基于分段锁实现的。它将整个Map分成若干个Segment（段），每个Segment都是一个独立的哈希表，它们可以被不同的线程同时访问，从而提高并发性能。在修改操作时，只需要锁定对应的Segment，而不需要锁定整个Map，从而实现了更细粒度的锁控制。
Iterator和ListIterator的区别是什么？Iterator是集合迭代器的接口，只能向前遍历，不支持修改操作；ListIterator是List迭代器的接口，支持向前和向后遍历，可以进行修改操作。
fail-fast和fail-safe的区别是什么？fail-fast和fail-safe都是Java中迭代器的机制，它们的区别在于：fail-fast机制在迭代器遍历集合时，如果在遍历过程中集合被修改了，就会抛出currentModificationException异常；而fail-safe机制则是在遍历集合时，不直接在集合中遍历，而是在遍历的时候通过复制一份原集合的快照，然后遍历快照而不是原集合，因此不会抛出ConcurrentModificationException异常。