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Java集合框架常见面试题总结

  1. List,Set,Map三者的区别及总结
  2. Arraylist 与 LinkedList 区别
  3. ArrayList 与 Vector 区别(为什么要用Arraylist取代Vector呢?)
  4. HashMap 和 Hashtable 的区别
  5. HashSet 和 HashMap 区别
  6. HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别
  7. HashSet如何检查重复
  8. comparable 和 comparator的区别
    1. Comparator定制排序
    2. 重写compareTo方法实现按年龄来排序
  9. 如何对Object的list排序?
  10. 如何实现数组与List的相互转换?
  11. 如何求ArrayList集合的交集 并集 差集 去重复并集
  12. HashMap 的工作原理及代码实现
  13. ConcurrentHashMap 的工作原理及代码实现
  14. 集合框架底层数据结构总结
    1. - Collection
      1. 1. List
      2. 2. Set
    2. - Map
  15. 集合的选用
  16. 集合的常用方法

List,Set,Map三者的区别及总结

  • List:对付顺序的好帮手

    List接口存储一组不唯一(可以有多个元素引用相同的对象),有序的对象

  • Set:注重独一无二的性质

    不允许重复的集合。不会有多个元素引用相同的对象。

  • Map:用Key来搜索的专家

    使用键值对存储。Map会维护与Key有关联的值。两个Key可以引用相同的对象,但Key不能重复,典型的Key是String类型,但也可以是任何对象。

Arraylist 与 LinkedList 区别

Arraylist底层使用的是数组(存读数据效率高,插入删除特定位置效率低),LinkedList底层使用的是双向循环链表数据结构(插入,删除效率特别高)。学过数据结构这门课后我们就知道采用链表存储,插入,删除元素时间复杂度不受元素位置的影响,都是近似O(1)而数组为近似O(n),因此当数据特别多,而且经常需要插入删除元素时建议选用LinkedList.一般程序只用Arraylist就够用了,因为一般数据量都不会蛮大,Arraylist是使用最多的集合类。

ArrayList 与 Vector 区别

Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector
,代码要在同步操作上耗费大量的时间。Arraylist不是同步的,所以在不需要同步时建议使用Arraylist。

HashMap 和 Hashtable 的区别

  1. HashMap是非线程安全的,HashTable是线程安全的;HashTable内部的方法基本都经过synchronized修饰。

  2. 因为线程安全的问题,HashMap要比HashTable效率高一点,HashTable基本被淘汰。

  3. HashMap允许有null值的存在,而在HashTable中put进的键值只要有一个null,直接抛出NullPointerException。

Hashtable和HashMap有几个主要的不同:线程安全以及速度。仅在你需要完全的线程安全的时候使用Hashtable,而如果你使用Java5或以上的话,请使用ConcurrentHashMap吧

HashSet 和 HashMap 区别

HashSet 和 HashMap 区别

HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别

HashMap与ConcurrentHashMap的区别

  1. ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment),然后在每一个分段上都用lock锁进行保护,相对于HashTable的synchronized锁的粒度更精细了一些,并发性能更好,而HashMap没有锁机制,不是线程安全的。(JDK1.8之后ConcurrentHashMap启用了一种全新的方式实现,利用CAS算法。)
  2. HashMap的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap都不允许。

HashSet如何检查重复

当你把对象加入HashSet时,HashSet会先计算对象的hashcode值来判断对象加入的位置,同时也会与其他加入的对象的hashcode值作比较,如果没有相符的hashcode,HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同hashcode值的对象,这时会调用equals()方法来检查hashcode相等的对象是否真的相同。如果两者相同,HashSet就不会让加入操作成功。(摘自我的Java启蒙书《Head fist java》第二版)

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)。

==与equals的区别

  1. ==是判断两个变量或实例是不是指向同一个内存空间 equals是判断两个变量或实例所指向的内存空间的值是不是相同
  2. ==是指对内存地址进行比较 equals()是对字符串的内容进行比较3.==指引用是否相同 equals()指的是值是否相同

comparable 和 comparator的区别

  • comparable接口实际上是出自java.lang包 它有一个 compareTo(Object obj)方法用来排序
  • comparator接口实际上是出自 java.util 包它有一个compare(Object obj1, Object obj2)方法用来排序

一般我们需要对一个集合使用自定义排序时,我们就要重写compareTo方法或compare方法,当我们需要对某一个集合实现两种排序方式,比如一个song对象中的歌名和歌手名分别采用一种排序方法的话,我们可以重写compareTo方法和使用自制的Comparator方法或者以两个Comparator来实现歌名排序和歌星名排序,第二种代表我们只能使用两个参数版的Collections.sort().

Comparator定制排序

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

/**
 * TODO Collections类方法测试之排序
 * @author 寇爽
 * @date 2017年11月20日
 * @version 1.8
 */
public class CollectionsSort {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        arrayList.add(-1);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(-5);
        arrayList.add(7);
        arrayList.add(4);
        arrayList.add(-9);
        arrayList.add(-7);
        System.out.println("原始数组:");
        System.out.println(arrayList);
        // void reverse(List list):反转
        Collections.reverse(arrayList);
        System.out.println("Collections.reverse(arrayList):");
        System.out.println(arrayList);
/*        
         * void rotate(List list, int distance),旋转。
         * 当distance为正数时,将list后distance个元素整体移到前面。当distance为负数时,将
         * list的前distance个元素整体移到后面。

        Collections.rotate(arrayList, 4);
        System.out.println("Collections.rotate(arrayList, 4):");
        System.out.println(arrayList);*/

        // void sort(List list),按自然排序的升序排序
        Collections.sort(arrayList);
        System.out.println("Collections.sort(arrayList):");
        System.out.println(arrayList);

        // void shuffle(List list),随机排序
        Collections.shuffle(arrayList);
        System.out.println("Collections.shuffle(arrayList):");
        System.out.println(arrayList);

        // 定制排序的用法
        Collections.sort(arrayList, new Comparator<Integer>() {

            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        System.out.println("定制排序后:");
        System.out.println(arrayList);
    }

}

重写compareTo方法实现按年龄来排序

package map;

import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

public class TreeMap2 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        TreeMap<Person, String> pdata = new TreeMap<Person, String>();
        pdata.put(new Person("张三", 30), "zhangsan");
        pdata.put(new Person("李四", 20), "lisi");
        pdata.put(new Person("王五", 10), "wangwu");
        pdata.put(new Person("小红", 5), "xiaohong");
        // 得到key的值的同时得到key所对应的值
        Set<Person> keys = pdata.keySet();
        for (Person key : keys) {
            System.out.println(key.getAge() + "-" + key.getName());

        }
    }
}

// person对象没有实现Comparable接口,所以必须实现,这样才不会出错,才可以使treemap中的数据按顺序排列
// 前面一个例子的String类已经默认实现了Comparable接口,详细可以查看String类的API文档,另外其他
// 像Integer类等都已经实现了Comparable接口,所以不需要另外实现了

class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    /**
     * TODO重写compareTo方法实现按年龄来排序
     */
    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if (this.age > o.getAge()) {
            return 1;
        } else if (this.age < o.getAge()) {
            return -1;
        }
        return age;
    }
}

如何对Object的list排序

  • 对objects数组进行排序,我们可以用Arrays.sort()方法
  • 对objects的集合进行排序,需要使用Collections.sort()方法

如何实现数组与List的相互转换

List转数组:toArray(arraylist.size()方法;数组转List:Arrays的asList(a)方法

List<String> arrayList = new ArrayList<String>();
        arrayList.add("s");
        arrayList.add("e");
        arrayList.add("n");
        /**
         * ArrayList转数组
         */
        int size=arrayList.size();
        String[] a = arrayList.toArray(new String[size]);
        //输出第二个元素
        System.out.println(a[1]);//结果:e
        //输出整个数组
        System.out.println(Arrays.toString(a));//结果:[s, e, n]
        /**
         * 数组转list
         */
        List<String> list=Arrays.asList(a);
        /**
         * list转Arraylist
         */
        List<String> arrayList2 = new ArrayList<String>();
        arrayList2.addAll(list);
        System.out.println(list);

如何求ArrayList集合的交集 并集 差集 去重复并集

需要用到List接口中定义的几个方法:

  • addAll(Collection<? extends E> c) :按指定集合的Iterator返回的顺序将指定集合中的所有元素追加到此列表的末尾
    实例代码:
  • retainAll(Collection<?> c): 仅保留此列表中包含在指定集合中的元素。
  • removeAll(Collection<?> c) :从此列表中删除指定集合中包含的所有元素。
    ```java
    package list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/* TODO 两个集合之间求交集 并集 差集 去重复并集

  • @author 寇爽
  • @date 2017年11月21日
  • @version 1.8
    */
    public class MethodDemo {

    public static void main(String[] args) {

     // TODO Auto-generated method stub
     List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
     list1.add(1);
     list1.add(2);
     list1.add(3);
     list1.add(4);
    
     List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
     list2.add(2);
     list2.add(3);
     list2.add(4);
     list2.add(5);
     // 并集
     // list1.addAll(list2);
     // 交集
     //list1.retainAll(list2);
     // 差集
     // list1.removeAll(list2);
     // 无重复并集
     list2.removeAll(list1);
     list1.addAll(list2);
     for (Integer i : list1) {
         System.out.println(i);
     }
    

    }

}

```

HashMap 的工作原理及代码实现

集合框架源码学习之HashMap(JDK1.8)

ConcurrentHashMap 的工作原理及代码实现

ConcurrentHashMap实现原理及源码分析

集合框架底层数据结构总结

- Collection

1. List

  • Arraylist:数组(查询快,增删慢 线程不安全,效率高 )
  • Vector:数组(查询快,增删慢 线程安全,效率低 )
  • LinkedList:链表(查询慢,增删快 线程不安全,效率高 )

2. Set

  • HashSet(无序,唯一):哈希表或者叫散列集(hash table)
  • LinkedHashSet:链表和哈希表组成 。 由链表保证元素的排序 , 由哈希表证元素的唯一性
  • TreeSet(有序,唯一):红黑树(自平衡的排序二叉树。)

- Map

  • HashMap:基于哈希表的Map接口实现(哈希表对键进行散列,Map结构即映射表存放键值对)
  • LinkedHashMap:HashMap 的基础上加上了链表数据结构
  • HashTable:哈希表
  • TreeMap:红黑树(自平衡的排序二叉树)

集合的选用

主要根据集合的特点来选用,比如我们需要根据键值获取到元素值时就选用Map接口下的集合,需要排序时选择TreeMap,不需要排序时就选择HashMap,需要保证线程安全就选用ConcurrentHashMap.当我们只需要存放元素值时,就选择实现Collection接口的集合,需要保证元素唯一时选择实现Set接口的集合比如TreeSet或HashSet,不需要就选择实现List接口的比如ArrayList或LinkedList,然后再根据实现这些接口的集合的特点来选用。

会持续更新。。。

参考书籍:

《Head first java 》第二版 推荐阅读真心不错 (适合基础较差的)

《Java核心技术卷1》推荐阅读真心不错 (适合基础较好的)

《算法》第四版 (适合想对数据结构的Java实现感兴趣的)

正文到此结束
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