Java面试题-集合泛型
Java面试题-集合泛型
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ArrayList和LinkedList区别？
List是一个有序的集合，可以包含重复的元素，它继承自Collection，其中ArrayList和LinkedList是List的两个重要的实现类。
ArrayList是基于索引，可以随机存取的数据结构，获取数据的时间复杂度是O(1)，但删除数据需要重排数组中的所有数据，因此删除数据时间开销大。ArrayList的底层实现是Array，数组扩容可以自动实现。
LinkList的数据结构是一个双链表，在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能，但在查询和修改元素方面弱于ArrayList。
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HashMap和HashTable的区别？
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对null的支持不同：
HashTable的键值均不能为空；HashMap的值可以为空，键最多有一个为空。
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对外提供的接口不同：
HashTable比HashMap多提供了elements()和contains()两个方法。elements()用于返回此HashTable中value的枚举，contains()用于此HashTable是否包含传入的value，作用与containsValue()一致。
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父类不同：
HashMap集成自AbstractMap类，HashTable继承自Dictionary类。
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安全性不同：
HashMap线程不安全，HashTable线程安全。另：ConcurrentHashMap是线程安全的，效率比HashTable高很多倍。
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初始容量大小和每次扩容容量大小不同。
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计算hash值的方法不同。
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Collection和Collections的区别？
Collection是集合类的上级接口，子接口有Set，List，LinkedList，ArrayList，Vector，Stack，Set；
Collections是集合类的一个帮助类，包含很多有关集合操作的方法，像是一个工具类为Collection框架服务。
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泛型的作用？
用于约束集合中存放数据的类型。
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List，Set，Map的区别？
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List（对付顺序的好帮手）：List接口存储一组不唯一，有序的对象。
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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。
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Map（用Key来检索专有的Value）：使用键值对进行存取。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。Value可以是任意值或对象。
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Array与ArrayList的区别？
Array和ArrayList都是用来存储数据的集合。可以认为ArrayList是Array的升级版，ArrayList对底层的数组进行了封装和功能扩展，拥有许多原生数组没有的一些功能。
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Map的特点
键值对存取数据，元素存储无序，不允许出现重复键。
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集合类存放与Java.util包中，主要有哪几种接口
- Collection：集合基本接口
- Iterator：迭代器，可以通过迭代器遍历集合中的数据。
- Map：映射表的基础接口
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什么是List接口？
List是有序的集合Collection，一共有三个List实现类，分别是ArrayList、LinkedList、Vector。
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说说ArrayList（数组）
ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，允许对元素进行随机访问。缺点是每个元素直接不能有间隔，当数组空间不足时需要将已有的数组数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList插入删除元素是，需要对数组中大部分元素进行移动，代价比较高。因此它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。
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说是Vector（数组实现，线程同步）
Vector底层通过数组实现，它支持线程同步，访问速度较慢。
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说是LinkedList（链表）
LinkedList用链表结构存取数据，适合数据添加和删除，但不支持随机访问，因此查询和遍历效率低。它提供了专门操作链头和链尾的方法，约束后可以当做栈、队列、堆来使用。
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什么是Set集合？
Set注重独一无二的性质，用于存取无序元素，值不能重复。判断对象是否相等的本质通过hashCode的值。
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什么是HashSet？（哈希表）
哈希表存放的是哈希值。HashSet存储元素的顺序是按照哈希值来存的，因此取数据也是根据哈希值来取。元素的哈希值是通过元素的hashCode方法来获取的。HashSet通过hashCode值来确定元素在内存中的位置。
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什么是TreeSet？（二叉树）
- TreeSet（）是使用二叉树的原理对新add（）的对象按指定的顺序排序。
- Integer和String对象支持默认的TreeSet排序，自定义对象若想排序需要实现Comparable接口，并覆写相应的compareTo函数。
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说是LinkedHashSet（HashSet+LinkedHashMap）
对LinkedHashSet而言，它继承与HashSet、又基于LinkedHashMap来实现的。LinkedHashSet底层使用LinkedHashMap来保存所有元素，它继承与HashSet，其所有的方法操作上又与HashSet相同，因此LinkedHashSet的实现上非常简单，只提供了四个构造方法，并通过传递一个标识参数，调用父类的构造器，底层构造一个LinkedHashMap来实现，在相关操作上与父类HashSet的操作相同，直接调用父类的HashSet方法即可。
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HashMap（数组+链表+红黑树）
HashMap根据键的hashCode值存储数据，大多数情况可以直接定位到它的值，因此访问速度快，但遍历的顺序不确定。HashMap最多只允许一条记录的键为null，允许多条记录的值为null。HashMap非线程安全，即任一时刻可以有多个线程写HashMap，可能会导致数据的不一致。如果需要满足线程安全，可以用Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有线程安全的能力，或者使用ConcurrentHashMap。
Java1.7及以前的HashMap：底层由数组+链表组成。数组中每个元素是一个单向链表。
Java1.8及以后的HashMap：底层由数组+链表+红黑树组成。当链表元素小于等于8是存储元素方式与Java1.7相同，时间复杂度为O(n)；当链表中元素超过8时会将链表转换为红黑树，可以降低时间复杂度为O(logN)。
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说说ConcurrentHashMap
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Segment段：
ConcurrentHashMap和HashMap思路差不多，但它额外支持并发操作。整个ConcurrentHashMap由一个个Segment组成，Segment代表“部分”或“一段”的意思，所以很多地方都会讲其描述为分段锁。
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线程安全（Segment继承ReentrantLock加锁）
简单理解就是，ConcurrentHashMap是一个Segment数组，Segment通过继承ReentrantLock来进行加锁，所以每次需要加锁的操作锁住的一个segment，这样只要保证每个Segment是线程安全的，也就实现了全局的线程安全。
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concurrentLevel：并行级别、并发数、Segment数，默认为16。
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Java8实现：类似HashMap，也引入了红黑树。
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HashTable（线程安全）
HashTable是遗留类，很多映射的常用功能与HashMap类似，不同的是它继承自Dictionary类，并且是线程安全的既任一时间只能由一个线程写HashTable，并发性不如ConcurrentHashMap，因为ConcurrentHashMap引入了分段锁。
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TreeMap（可排序）
TreeMap实现SortedMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以排序指定的比较器，当Iterator迭代器变量TreeMap时，得到的记录是排过序的。如果使用排序的映射，建议使用TreeMap。在使用TreeMap时，key必须实现Compareable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator，否则运行时会抛出java.lang.ClassCastException类型异常。
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LinkedHashMap（记录插入顺序）
LinkedHashMap是HashMap的一个子类，保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是插入的。也可以在构造时带参数，按照访问次序排序。
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泛型类
和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明包含一个或多个类型参数，参数用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
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类型通配符？
类型通配符一般是用？代替具体的类型参数。
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类型擦除
Java中的泛型基本是在编译器这个层次实现的，在生成的Java字节代码中是不包含泛型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数，会被编译器在编译的时候去掉，这个过程就被称为类型擦除。由泛型附加的类型信息对JVM来说是不可见的。
