集合面试题

1.Collection:

①List:  Vector(Stack) ,   ArrayList ,  LinekdList 

②Set:  HashSet(LinkedHashSet) ,  TreeSet

③Queue:  PriorityQueue ,  ArrayDeque , LinekdList

Map:

HashMap , TreeMap  , HashTable(Properties)

2.Collection 和Collections 的区别？

Collection:

①是集合的顶级接口，定义了集合中统一的接口方法

②Collection接口有很多常用的实现类

③Collection的意义是为了具体的集合提供了最大化的统一操作方法

④其直接继承的接口有List和Set及Queue

Collections:

①集合的工具类

②提供了很多静态方法用于对集合元素进行排序，搜索及线程安全等操作

3.HashMap是线程安全的吗？如何得到一个线程安全的Map?

①HashMap线程不安全

②利用Collections工具类提供的synchronizedMap(map)，利用装饰者设计模式，增强方法。

使用ConcurrentHashMap

HashTable

4.List和Set的区别？

①List

List:元素有序，可以通过索引获取元素，允许重复元素；底层通常是通过线性表(数组，链表)实现；

②Set

Set:元素无序，不可以通过索引获取元素，不允许重复；底层通常是通过二叉搜索树，hash表实现

5.HashMap 和Hashtable 的区别?

①Hashtable是线程安全的,HashMap线程不安全

②HashMap允许null键和null值，HashTable不允许

6.ArrayList和LinkedList的区别？

①ArrayList

ArrayList底层基于数组实现，采用动态扩容机制；

由于数组在内存中是连续的存储单元；所以在中间删除|插入元素比较慢；尾部却很快；

插入和删除的平均复杂度0(n)

根据索引查找的平均复杂度0(1)

②LinkedList

LinkedList底层基于双向非循环链表

由于双向链表可以从头部和尾部操作；所以在中间删除|插入元素比较慢；头部尾部比较快

插入和删除的平均复杂度0(n)

根据索引查找的平均复杂度0(n)

7.HashSet的实现原理

①、HashSet底层利用HashMap实现

②、HashSet中的元素存储在HashMap的key

③、HashMap的value统一采用: private static final Object PRESENT = new Object();

8.如何实现数组和List之间的转化

①、List转化为数组:toArray() T[]

②、数组转化为List:Arrays.asList(T...t) List<T>

9.ArrayList和Vector的区别

底层都是基于数组实现

①线程安全:

Vector是线程安全(synchronized)

ArrayList不是

如果需要一个线程安全的ArrayList，一般推荐CopyOnWriteArrayList

②扩容:

ArrayList扩容1.5倍

Vector默认扩容2倍

10.Queue中的peek()和poll()方法有什么区别

①peek()查看队列头部元素

②poll()出队

11.Iterator和ListIterator的区别

Iterator和ListIterator都是迭代器接口，不同的集合有不同的实现;ListIterator是Iterator的子接口

①Iterator可以遍历List也可以遍历Set，因为List和Set接口中都有:Iterator<E> iterator();

②ListIterator不能遍历Set，只有List接口中有:ListIterator<E> listIterator();

③Iterator只能向后遍历(hashNext,next)，ListIterator不尽可以向后遍历，也可以向前遍历(hasPrevious,previous)

④Iterator中对集合元素的操作只有删除，ListIterator提供了获取前一个元素索引，后一个元素索引，添加元素，替换元素等方法

12.HashMap底层数据结构是什么？1.7和1.8有什么区别？

①1.7 数据结构:数组 + 链表

②1.8数据结构:数组 + 链表|红黑树

13.HashMap存储元素的流程

①、当使用put方法存储key value数据

②、首先会获取key的hashCode

③、对hashCode进行二次hash

④、对hash值取模数组的长度，得到数组索引（桶下标）

⑤、将key value存入到指定索引的链表或者红黑树中

为什么要采用这种存储方案；提高查找效率,时间复杂度可以达到0(1)

14.HashMap链表什么时候转化红黑树

转红黑条件 只有 当链表中的元素个数大于8 (此时 node有9个)，并且数组的长度大于等于64时才会将链表转为红黑树 

15.HashMap什么时候扩容

①capacity 即数组容量，默认16

②loadFactor 加载因子，默认是0.75

③threshold 阈值。阈值=容量*加载因子

④当hashMap中元素个数超过阈值，就会触发扩容，每次扩容一倍

16.HashMap桶中为什么不直接存放红黑树

①链表短的时候和红黑树性能差不多；

②红黑树一个节点占用的内存要比链表一个节点占用内存大（数据结构）

③如果hash值很随机，按照罗松分布，长度超过8的链表概率为 0.00000006

红黑树防止恶意DOS(Denial Of Service)攻击（伪造数据让数据的hashCode一样)

17.红黑树什么时候退化成链表

① 情况1：数组扩容，导致树的拆分,并且拆分后的节点<=6个

②情况2:红黑树元素被删除,如果根节点的左子树，右子树，左孙子，右孙子，有一个为null;  再次删除一个节点，退化成链表

18.索引如何计算

①.调用hashCode方法获取key的hashCode

②对hashCode再调用hashMap的hash方法进行二次hash运算 :hashCode ^ (hashCode >> 16)

③最后使用hash % 数组长度得到索引hash & (数组长度-1) ,注意：等价运算有个要求，数组长度必须是2的n次方

19.索引计算为何要进行二次hash的结果计算索引

将hash的分布更均匀

将添加的元素，更能平均的分配到hash表中；

不至于某些桶中元素过多；

20.HashMap数组长度为何是2的n次幂

①、计算索引的时候，可以不用取模运算，采用位运算提高效率

②、扩容的时候hash & 原始容量=0的时候留在源位置，否则新位置=原始位置+原始容量

21.HashMap1.7和1.8添加元素的区别

①1.8:

1.在第一次put的时候创建数组

2.计算索引

3.如果索引位置是null,创建Node（链表节点），存放到索引位置

4.如果索引位置不是null,如果是TreeNode,走红黑树添加的逻辑,如果是Node，走链表添加的逻辑，如果链表长度超过8，走树化逻辑

5.添加完毕后判断元素的个数是否超过阈值，如果超过阈值，进行数组扩容

②1.7:

元素采用头插入,元素的个数超过阈值并且没有空位置,进行数组扩容

22.扩容因子为何是0.75

①大于该值节省空间，但是链表长度可能会比较长

②小于该值，扩容比较频繁，占用内存空间较大

23.多线程下操作hashMap会引发什么问题

①1.8 数据丢失后面添加的数据将前面添加的数据覆盖；

24.HashMap为什么要求key重写hashCode和equals方法

①重写的目标

2个对象equals相同，hashCode一定相同,
2个对象hashCode相同,不一定equals相同，

②为什么

Map要求Key不能相同.

如何判断Key已经存在:

1.通过key的hash值计算桶索引,如果桶索引位置没有元素，key一定不存在.

2.判断添加的key是否和桶中元素key相同,添加key的hash和桶中元素hash是一样

一样(equals) 相同(存在). 不相同(不存在)

25.Integer,Double,Float,String这些类的hashCode是如何重写；

Integer中的hashCode()方法返回的直接就是,int类型的数字本身.

Double中的hashCode()计算Double.doubleToLongBits(adouble)得到一个long，再执行[2.3];

Float中的hashCode()当值喂NaN时一律返回0x7fc00000,其它值,返回Float的储存格式的二进制数,并转换为int类型的数字给予返回.

String中的hashCode()把当前每个字符的Unicode编号进行一定的计算,来返回一个int值,当hash的值为0时,hashlsZero的boolean的值为true,避免重复计算.