尚學(xué)堂Java培訓(xùn)40個(gè)Java集合面試問(wèn)題和答案

尚學(xué)堂Java培訓(xùn)40個(gè)Java集合面試問(wèn)題和答案尚學(xué)堂Java培訓(xùn)40個(gè)Java集合面試問(wèn)題和答案尚學(xué)堂Java培訓(xùn)40個(gè)Java集合面試問(wèn)題和答案xxx公司尚學(xué)堂Java培訓(xùn)40個(gè)Java集合面試問(wèn)題和答案文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度北京尚學(xué)堂提供集合框架是什么說(shuō)出一些集合框架的優(yōu)點(diǎn)每種編程語(yǔ)言中都有集合，最初的Java版本包含幾種集合類：Vector、Stack、HashTable和Array。隨著集合的廣泛使用，提出了囊括所有集合接口、實(shí)現(xiàn)和算法的集合框架。在保證線程安全的情況下使用泛型和并發(fā)集合類，Java已經(jīng)經(jīng)歷了很久。它還包括在Java并發(fā)包中，阻塞接口以及它們的實(shí)現(xiàn)。集合框架的部分優(yōu)點(diǎn)如下：（1）使用核心集合類降低開發(fā)成本，而非實(shí)現(xiàn)我們自己的集合類。（2）隨著使用經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試的集合框架類，代碼質(zhì)量會(huì)得到提高。（3）通過(guò)使用JDK附帶的集合類，可以降低代碼維護(hù)成本。（4）復(fù)用性和可操作性。2.集合框架中的泛型有什么優(yōu)點(diǎn)引入了泛型，所有的集合接口和實(shí)現(xiàn)都大量地使用它。泛型允許我們?yōu)榧咸峁┮粋€(gè)可以容納的對(duì)象類型，因此，如果你添加其它類型的任何元素，它會(huì)在編譯時(shí)報(bào)錯(cuò)。這避免了在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)ClassCastException，因?yàn)槟銓?huì)在編譯時(shí)得到報(bào)錯(cuò)信息。泛型也使得代碼整潔，我們不需要使用顯式轉(zhuǎn)換和instanceOf操作符。它也給運(yùn)行時(shí)帶來(lái)好處，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生類型檢查的字節(jié)碼指令。集合框架的基礎(chǔ)接口有哪些Collection為集合層級(jí)的根接口。一個(gè)集合代表一組對(duì)象，這些對(duì)象即為它的元素。Java平臺(tái)不提供這個(gè)接口任何直接的實(shí)現(xiàn)。Set是一個(gè)不能包含重復(fù)元素的集合。這個(gè)接口對(duì)數(shù)學(xué)集合抽象進(jìn)行建模，被用來(lái)代表集合，就如一副牌。List是一個(gè)有序集合，可以包含重復(fù)元素。你可以通過(guò)它的索引來(lái)訪問(wèn)任何元素。List更像長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)變換的數(shù)組。Map是一個(gè)將key映射到value的對(duì)象.一個(gè)Map不能包含重復(fù)的key：每個(gè)key最多只能映射一個(gè)value。一些其它的接口有Queue、Dequeue、SortedSet、SortedMap和ListIterator。4.為何Collection不從Cloneable和Serializable接口繼承Collection接口指定一組對(duì)象，對(duì)象即為它的元素。如何維護(hù)這些元素由Collection的具體實(shí)現(xiàn)決定。例如，一些如List的Collection實(shí)現(xiàn)允許重復(fù)的元素，而其它的如Set就不允許。很多Collection實(shí)現(xiàn)有一個(gè)公有的clone方法。然而，把它放到集合的所有實(shí)現(xiàn)中也是沒有意義的。這是因?yàn)镃ollection是一個(gè)抽象表現(xiàn)。重要的是實(shí)現(xiàn)。當(dāng)與具體實(shí)現(xiàn)打交道的時(shí)候，克隆或序列化的語(yǔ)義和含義才發(fā)揮作用。所以，具體實(shí)現(xiàn)應(yīng)該決定如何對(duì)它進(jìn)行克隆或序列化，或它是否可以被克隆或序列化。在所有的實(shí)現(xiàn)中授權(quán)克隆和序列化，最終導(dǎo)致更少的靈活性和更多的限制。特定的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該決定它是否可以被克隆和序列化。5.為何Map接口不繼承Collection接口盡管Map接口和它的實(shí)現(xiàn)也是集合框架的一部分，但Map不是集合，集合也不是Map。因此，Map繼承Collection毫無(wú)意義，反之亦然。如果Map繼承Collection接口，那么元素去哪兒Map包含key-value對(duì)，它提供抽取key或value列表集合的方法，但是它不適合“一組對(duì)象”規(guī)范。是什么Iterator接口提供遍歷任何Collection的接口。我們可以從一個(gè)Collection中使用迭代器方法來(lái)獲取迭代器實(shí)例。迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration。迭代器允許調(diào)用者在迭代過(guò)程中移除元素。和Iterator接口的區(qū)別Enumeration的速度是Iterator的兩倍，也使用更少的內(nèi)存。Enumeration是非?；A(chǔ)的，也滿足了基礎(chǔ)的需要。但是，與Enumeration相比，Iterator更加安全，因?yàn)楫?dāng)一個(gè)集合正在被遍歷的時(shí)候，它會(huì)阻止其它線程去修改集合。迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration。迭代器允許調(diào)用者從集合中移除元素，而Enumeration不能做到。為了使它的功能更加清晰，迭代器方法名已經(jīng)經(jīng)過(guò)改善。8.為何沒有像()這樣的方法，向集合中添加元素語(yǔ)義不明，已知的是，Iterator的協(xié)議不能確保迭代的次序。然而要注意，ListIterator沒有提供一個(gè)add操作，它要確保迭代的順序。9.為何迭代器沒有一個(gè)方法可以直接獲取下一個(gè)元素，而不需要移動(dòng)游標(biāo)它可以在當(dāng)前Iterator的頂層實(shí)現(xiàn)，但是它用得很少，如果將它加到接口中，每個(gè)繼承都要去實(shí)現(xiàn)它，這沒有意義。和ListIterator之間有什么區(qū)別（1）我們可以使用Iterator來(lái)遍歷Set和List集合，而ListIterator只能遍歷List。（2）Iterator只可以向前遍歷，而LIstIterator可以雙向遍歷。（3）ListIterator從Iterator接口繼承，然后添加了一些額外的功能，比如添加一個(gè)元素、替換一個(gè)元素、獲取前面或后面元素的索引位置。11.遍歷一個(gè)List有哪些不同的方式12345678List<String>strList=newArrayList<>();91011過(guò)迭代器fail-fast屬性，你明白了什么每次我們嘗試獲取下一個(gè)元素的時(shí)候，Iteratorfail-fast屬性檢查當(dāng)前集合結(jié)構(gòu)里的任何改動(dòng)。如果發(fā)現(xiàn)任何改動(dòng)，它拋出ConcurrentModificationException。Collection中所有Iterator的實(shí)現(xiàn)都是按fail-fast來(lái)設(shè)計(jì)的（ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList這類并發(fā)集合類除外）。與fail-safe有什么區(qū)別Iterator的fail-fast屬性與當(dāng)前的集合共同起作用，因此它不會(huì)受到集合中任何改動(dòng)的影響。包中的所有集合類都被設(shè)計(jì)為fail-fast的，而中的集合類都為fail-safe的。Fail-fast迭代器拋出ConcurrentModificationException，而fail-safe迭代器從不拋出ConcurrentModificationException。14.在迭代一個(gè)集合的時(shí)候，如何避免ConcurrentModificationException在遍歷一個(gè)集合的時(shí)候，我們可以使用并發(fā)集合類來(lái)避免ConcurrentModificationException，比如使用CopyOnWriteArrayList，而不是ArrayList。15.為何Iterator接口沒有具體的實(shí)現(xiàn)Iterator接口定義了遍歷集合的方法，但它的實(shí)現(xiàn)則是集合實(shí)現(xiàn)類的責(zé)任。每個(gè)能夠返回用于遍歷的Iterator的集合類都有它自己的Iterator實(shí)現(xiàn)內(nèi)部類。這就允許集合類去選擇迭代器是fail-fast還是fail-safe的。比如，ArrayList迭代器是fail-fast的，而CopyOnWriteArrayList迭代器是fail-safe的。是什么UnsupportedOperationException是用于表明操作不支持的異常。在JDK類中已被大量運(yùn)用，在集合框架將會(huì)在所有add和remove操作中拋出這個(gè)異常。17.在Java中，HashMap是如何工作的HashMap在靜態(tài)內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)中存儲(chǔ)key-value對(duì)。HashMap使用哈希算法，在put和get方法中，它使用hashCode()和equals()方法。當(dāng)我們通過(guò)傳遞key-value對(duì)調(diào)用put方法的時(shí)候，HashMap使用KeyhashCode()和哈希算法來(lái)找出存儲(chǔ)key-value對(duì)的索引。Entry存儲(chǔ)在LinkedList中，所以如果存在entry，它使用equals()方法來(lái)檢查傳遞的key是否已經(jīng)存在，如果存在，它會(huì)覆蓋value，如果不存在，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的entry然后保存。當(dāng)我們通過(guò)傳遞key調(diào)用get方法時(shí)，它再次使用hashCode()來(lái)找到數(shù)組中的索引，然后使用equals()方法找出正確的Entry，然后返回它的值。下面的圖片解釋了詳細(xì)內(nèi)容。其它關(guān)于HashMap比較重要的問(wèn)題是容量、負(fù)荷系數(shù)和閥值調(diào)整。HashMap默認(rèn)的初始容量是32，負(fù)荷系數(shù)是。閥值是為負(fù)荷系數(shù)乘以容量，無(wú)論何時(shí)我們嘗試添加一個(gè)entry，如果map的大小比閥值大的時(shí)候，HashMap會(huì)對(duì)map的內(nèi)容進(jìn)行重新哈希，且使用更大的容量。容量總是2的冪，所以如果你知道你需要存儲(chǔ)大量的key-value對(duì)，比如緩存從數(shù)據(jù)庫(kù)里面拉取的數(shù)據(jù)，使用正確的容量和負(fù)荷系數(shù)對(duì)HashMap進(jìn)行初始化是個(gè)不錯(cuò)的做法。()和equals()方法有何重要性HashMap使用Key對(duì)象的hashCode()和equals()方法去決定key-value對(duì)的索引。當(dāng)我們?cè)囍鴱腍ashMap中獲取值的時(shí)候，這些方法也會(huì)被用到。如果這些方法沒有被正確地實(shí)現(xiàn)，在這種情況下，兩個(gè)不同Key也許會(huì)產(chǎn)生相同的hashCode()和equals()輸出，HashMap將會(huì)認(rèn)為它們是相同的，然后覆蓋它們，而非把它們存儲(chǔ)到不同的地方。同樣的，所有不允許存儲(chǔ)重復(fù)數(shù)據(jù)的集合類都使用hashCode()和equals()去查找重復(fù)，所以正確實(shí)現(xiàn)它們非常重要。equals()和hashCode()的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該遵循以下規(guī)則：（1）如果(o2)，那么()==()總是為true的。（2）如果()==()，并不意味著(o2)會(huì)為true。19.我們能否使用任何類作為Map的key我們可以使用任何類作為Map的key，然而在使用它們之前，需要考慮以下幾點(diǎn)：（1）如果類重寫了equals()方法，它也應(yīng)該重寫hashCode()方法。（2）類的所有實(shí)例需要遵循與equals()和hashCode()相關(guān)的規(guī)則。請(qǐng)參考之前提到的這些規(guī)則。（3）如果一個(gè)類沒有使用equals()，你不應(yīng)該在hashCode()中使用它。（4）用戶自定義key類的最佳實(shí)踐是使之為不可變的，這樣，hashCode()值可以被緩存起來(lái)，擁有更好的性能。不可變的類也可以確保hashCode()和equals()在未來(lái)不會(huì)改變，這樣就會(huì)解決與可變相關(guān)的問(wèn)題了。比如，我有一個(gè)類MyKey，在HashMap中使用它。1234567何決定選用HashMap還是TreeMap對(duì)于在Map中插入、刪除和定位元素這類操作，HashMap是最好的選擇。然而，假如你需要對(duì)一個(gè)有序的key集合進(jìn)行遍歷，TreeMap是更好的選擇?；谀愕腸ollection的大小，也許向HashMap中添加元素會(huì)更快，將map換為TreeMap進(jìn)行有序key的遍歷。和Vector有何異同點(diǎn)ArrayList和Vector在很多時(shí)候都很類似。（1）兩者都是基于索引的，內(nèi)部由一個(gè)數(shù)組支持。（2）兩者維護(hù)插入的順序，我們可以根據(jù)插入順序來(lái)獲取元素。（3）ArrayList和Vector的迭代器實(shí)現(xiàn)都是fail-fast的。（4）ArrayList和Vector兩者允許null值，也可以使用索引值對(duì)元素進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)。以下是ArrayList和Vector的不同點(diǎn)。（1）Vector是同步的，而ArrayList不是。然而，如果你尋求在迭代的時(shí)候?qū)α斜磉M(jìn)行改變，你應(yīng)該使用CopyOnWriteArrayList。（2）ArrayList比Vector快，它因?yàn)橛型?，不?huì)過(guò)載。（3）ArrayList更加通用，因?yàn)槲覀兛梢允褂肅ollections工具類輕易地獲取同步列表和只讀列表。和ArrayList有何區(qū)別什么時(shí)候更適合用ArrayArray可以容納基本類型和對(duì)象，而ArrayList只能容納對(duì)象。Array是指定大小的，而ArrayList大小是固定的。Array沒有提供ArrayList那么多功能，比如addAll、removeAll和iterator等。盡管ArrayList明顯是更好的選擇，但也有些時(shí)候Array比較好用。（1）如果列表的大小已經(jīng)指定，大部分情況下是存儲(chǔ)和遍歷它們。（2）對(duì)于遍歷基本數(shù)據(jù)類型，盡管Collections使用自動(dòng)裝箱來(lái)減輕編碼任務(wù)，在指定大小的基本類型的列表上工作也會(huì)變得很慢。（3）如果你要使用多維數(shù)組，使用[][]比List<List<>>更容易。和LinkedList有何區(qū)別ArrayList和LinkedList兩者都實(shí)現(xiàn)了List接口，但是它們之間有些不同。（1）ArrayList是由Array所支持的基于一個(gè)索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以它提供對(duì)元素的隨機(jī)訪問(wèn)，復(fù)雜度為O(1)，但LinkedList存儲(chǔ)一系列的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與前一個(gè)和下一個(gè)節(jié)點(diǎn)相連接。所以，盡管有使用索引獲取元素的方法，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是從起始點(diǎn)開始遍歷，遍歷到索引的節(jié)點(diǎn)然后返回元素，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，比ArrayList要慢。（2）與ArrayList相比，在LinkedList中插入、添加和刪除一個(gè)元素會(huì)更快，因?yàn)樵谝粋€(gè)元素被插入到中間的時(shí)候，不會(huì)涉及改變數(shù)組的大小，或更新索引。（3）LinkedList比ArrayList消耗更多的內(nèi)存，因?yàn)長(zhǎng)inkedList中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了前后節(jié)點(diǎn)的引用。26.哪些集合類提供對(duì)元素的隨機(jī)訪問(wèn)ArrayList、HashMap、TreeMap和HashTable類提供對(duì)元素的隨機(jī)訪問(wèn)。是什么是使用枚舉類型的集合實(shí)現(xiàn)。當(dāng)集合創(chuàng)建時(shí)，枚舉集合中的所有元素必須來(lái)自單個(gè)指定的枚舉類型，可以是顯示的或隱示的。EnumSet是不同步的，不允許值為null的元素。它也提供了一些有用的方法，比如copyOf(Collectionc)、of(Efirst,E…rest)和complementOf(EnumSets)。28.哪些集合類是線程安全的Vector、HashTable、Properties和Stack是同步類，所以它們是線程安全的，可以在多線程環(huán)境下使用。并發(fā)API包括一些集合類，允許迭代時(shí)修改，因?yàn)樗鼈兌脊ぷ髟诩系目寺∩?，所以它們?cè)诙嗑€程環(huán)境中是安全的。29.并發(fā)集合類是什么并發(fā)包（）包含線程安全集合類，允許在迭代時(shí)修改集合。迭代器被設(shè)計(jì)為fail-fast的，會(huì)拋出ConcurrentModificationException。一部分類為：CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。是什么是一個(gè)隊(duì)列，在進(jìn)行檢索或移除一個(gè)元素的時(shí)候，它會(huì)等待隊(duì)列變?yōu)榉强眨划?dāng)在添加一個(gè)元素時(shí)，它會(huì)等待隊(duì)列中的可用空間。BlockingQueue接口是Java集合框架的一部分，主要用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式。我們不需要擔(dān)心等待生產(chǎn)者有可用的空間，或消費(fèi)者有可用的對(duì)象，因?yàn)樗荚贐lockingQueue的實(shí)現(xiàn)類中被處理了。Java提供了集中BlockingQueue的實(shí)現(xiàn)，比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue等。31.隊(duì)列和棧是什么，列出它們的區(qū)別棧和隊(duì)列兩者都被用來(lái)預(yù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。是一個(gè)接口，它的實(shí)現(xiàn)類在Java并發(fā)包中。隊(duì)列允許先進(jìn)先出（FIFO）檢索元素，但并非總是這樣。Deque接口允許從兩端檢索元素。棧與隊(duì)列很相似，但它允許對(duì)元素進(jìn)行后進(jìn)先出（LIFO）進(jìn)行檢索。Stack是一個(gè)擴(kuò)展自Vector的類，而Queue是一個(gè)接口。類是什么是一個(gè)工具類僅包含靜態(tài)方法，它們操作或返回集合。它包含操作集合的多態(tài)算法，返回一個(gè)由指定集合支持的新集合和其它一些內(nèi)容。這個(gè)類包含集合框架算法的方法，比如折半搜索、排序、混編和逆序等。和Comparator接口是什么如果我們想使用Array或Collection的排序方法時(shí)，需要在自定義類里實(shí)現(xiàn)Java提供Comparable接口。Comparable接口有compareTo(TOBJ)方法，它被排序方法所使用。我們應(yīng)該重寫這個(gè)方法，如果“this”對(duì)象比傳遞的對(duì)象參數(shù)更小、相等或更大時(shí)，它返回一個(gè)負(fù)整數(shù)、0或正整數(shù)。但是，在大多數(shù)實(shí)際情況下，我們想根據(jù)不同參數(shù)進(jìn)行排序。比如，作為一個(gè)CEO，我想對(duì)雇員基于薪資進(jìn)行排序，一個(gè)HR想基于年齡對(duì)他們進(jìn)行排序。這就是我們需要使用Comparator接口的情景，因?yàn)?Objecto)方法實(shí)現(xiàn)只能基于一個(gè)字段進(jìn)行排序，我們不能根據(jù)對(duì)象排序的需要選擇字段。Comparator接口的compare(Objecto1,Objecto2)方法的實(shí)現(xiàn)需要傳遞兩個(gè)對(duì)象參數(shù)，若第一個(gè)參數(shù)比第二個(gè)小，返回負(fù)整數(shù)；若第一個(gè)等于第二個(gè)，返回0；若第一個(gè)比第二個(gè)大，返回正整數(shù)。和Comparator接口有何區(qū)別Comparable和Comparator接口被用來(lái)對(duì)對(duì)象集合或者數(shù)組進(jìn)行排序。Comparable接口被用來(lái)提供對(duì)象的自然排序，我們可以使用它來(lái)提供基于單個(gè)邏輯的排序。Comparator接口被用來(lái)提供不同的排序算法，我們可以選擇需要使用的Comparator來(lái)對(duì)給定的對(duì)象集合進(jìn)行排序。35.我們?nèi)绾螌?duì)一組對(duì)象進(jìn)行排序如果我們需要對(duì)一個(gè)對(duì)象數(shù)組進(jìn)行排序，我們可以使用()方法。如果我們需要排序一個(gè)對(duì)象列表，我們可以使用()方法。兩個(gè)類都有用于自然排序（使用Comparable）或基于標(biāo)準(zhǔn)的排序（使用Comparator）的重載方法sort()。Collections內(nèi)部使用數(shù)組排序方法，所有它們兩者都有相同的性能，只是Collections需要花時(shí)間將列表轉(zhuǎn)換為數(shù)組。36.當(dāng)一個(gè)集合被作為參數(shù)傳遞給一個(gè)函數(shù)時(shí)，如何才可以確保函數(shù)不能修改它在作為參數(shù)傳遞之前，我們可以使用(Collectionc)方法創(chuàng)建一個(gè)只讀集合，這將確保改變集合的任何操作都會(huì)拋出UnsupportedOperationException。