Java集合常见面试题集锦

1、介绍Collection框架的结构

集合是Java中的一个非常重要的一个知识点,主要分为List、Set、Map、Queue三大数据结构。它们在Java中的结构关系如下:

Collection接口是List、Set、Queue的父级接口。

Set接口有两个常用的实现类:HashSet和TreeSet。List接口的常用接口有ArrayList和Vector接口。

Map接口有两个常用的实现类:Hashtable和HashMap。

2、Collection框架中实现比较要实现什么接口

要实现比较有两种方式:第一种,实体类实现Comparable<T>接口,并实现 compareTo(T t) 方法,我们称为内部比较器。第二种,创建一个外部比较器,这个外部比较器要实现Comparator接口的 compare(T t1, T t2)。

第一种,实现Comparable接口:

package com.chanshuyi.comparable;

import java.util.*;

public class Student implements Comparable<Student> {

    private String name;

    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        if ( getAge() > o.getAge()) {
            return 1;
        } else if ( getAge() < o.getAge()) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    //重写toString() 用于输出
    public String toString() {
        return "[" + name + "," + age + "]";
    }

    public static void main(String args[]){
        Student s1 = new Student("Tom", 12);
        Student s2 = new Student("Marry", 9);
        Student s3 = new Student("Json", 88);

        List<Student> studentList = new ArrayList<Student>();
        studentList.add(s1);
        studentList.add(s2);
        studentList.add(s3);

        Collections.sort(studentList);
        System.out.printf("Original  sort, list:%s\n", studentList);
    }
}

第二种,实现Comparator接口:

先定义一个Student类,无须实现任何接口。

public class Student {

    private String name;

    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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;
    }
}

定义一个外部比较器类,实现Comparator接口:

public class StudentComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if (o1.getAge() > o2.getAge()) {
            return 1;
        }else if (o1.getAge() == o2.getAge()) {
            return 0;
        }else{
            return -1;
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        Student marry = new Student("marry", 12);
        Student tom = new Student("tom", 3);
        Student jackson = new Student("jackson", 88);

        StudentComparator comparator = new StudentComparator();
        System.out.println(comparator.compare(marry, tom)); //1
        System.out.println(comparator.compare(tom, jackson));  //-1
    }
}

由此可见,如果你希望该实体类在放入集合的时候能按照你希望的方式排序(如果集合支持),那么你需要让实体类实现Comparable接口。如果你只是需要简单比较两个实体类的大小,最后返回一个结果,那么用Comparator接口实现一个外部比较器更合适。

3、ArrayList和Vector的区别(是否有序、是否重复、数据结构、底层实现)

ArrayList和Vector都实现了List接口,他们都是有序集合,并且存放的元素是允许重复的。它们的底层都是通过数组来实现的,因此列表这种数据结构检索数据速度快,但增删改速度慢。

而ArrayList和Vector的区别主要在两个方面:

第一,线程安全。Vector是线程安全的,而ArrayList是线程不安全的。因此在如果集合数据只有单线程访问,那么使用ArrayList可以提高效率。而如果有多线程访问你的集合数据,那么就必须要用Vector,因为要保证数据安全。

第二,数据增长。ArrayList和Vector都有一个初始的容量大小,当存储进它们里面的元素超过了容量时,就需要增加它们的存储容量。ArrayList每次增长原来的0.5倍,而Vector增长原来的一倍。ArrayList和Vector都可以设置初始空间的大小,Vector还可以设置增长的空间大小,而ArrayList没有提供设置增长空间的方法。

4、HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口,并且都是key-value的数据结构。它们的不同点主要在三个方面:

第一,Hashtable是Java1.1的一个类,它基于陈旧的Dictionary类。而HashMap是Java1.2引进的Map接口的一个实现。

第二,Hashtable是线程安全的,也就是说是线程同步的,而HashMap是线程不安全的。也就是说在单线程环境下应该用HashMap,这样效率更高。

第三,HashMap允许将null值作为key或value,但Hashtable不允许(会抛出NullPointerException)。

5、List 和 Map 区别?(数据结构,存储特点)

这个要从两个方面来回答,一方面是List和Map的数据结构,另一方面是存储数据的特点。在数据结构方面,List存储的是单列数据的集合,而Map存储的是key、value类型的数据集合。在数据存储方面,List存储的数据是有序且可以重复的,而Map中存储的数据是无序且key值不能重复(value值可以重复)。

6、List、Map、Set三个接口,存取元素时,各有什么特点?

List与Set具有相似性,它们都是单列元素的集合,所以,它们有一个功共同的父接口,叫Collection。Set里面不允许有重复的元素,所谓重复,即不能有两个相等(注意,不是仅仅是相同)的对象 ,即假设Set集合中有了一个A对象,现在我要向Set集合再存入一个B对象,但B对象与A对象equals相等,则B对象存储不进去。所以,Set集合的add方法有一个boolean的返回值,当集合中没有某个元素,此时add方法可成功加入该元素时,则返回true,当集合含有与某个元素equals相等的元素时,此时add方法无法加入该元素,返回结果为false。Set取元素时,没法说取第几个,只能以Iterator接口取得所有的元素,再逐一遍历各个元素。

List表示有先后顺序的集合, 注意,不是那种按年龄、按大小、按价格之类的排序。当我们多次调用add(Obj e)方法时,每次加入的对象就像火车站买票有排队顺序一样,按先来后到的顺序排序。有时候,也可以插队,即调用add(int index,Obj e)方法,就可以指定当前对象在集合中的存放位置。一个对象可以被反复存储进List中,每调用一次add方法,这个对象就被插入进集合中一次,其实,并不是把这个对象本身存储进了集合中,而是在集合中用一个索引变量指向这个对象,当这个对象被add多次时,即相当于集合中有多个索引指向了这个对象,如图x所示。List除了可以以Iterator接口取得所有的元素,再逐一遍历各个元素之外,还可以调用get(index i)来明确说明取第几个。

Map与List和Set不同,它是双列的集合,其中有put方法,定义如下:put(obj key,obj value),每次存储时,要存储一对key/value,不能存储重复的key,这个重复的规则也是按equals比较相等。取则可以根据key获得相应的value,即get(Object key)返回值为key 所对应的value。另外,也可以获得所有的key的结合(map.keySet()),还可以获得所有的value的结合(map.values()),还可以获得key和value组合成的Map.Entry对象的集合(map.entrySet())。

List 以特定次序来持有元素,可有重复元素。Set 无法拥有重复元素,内部排序。Map 保存key-value值,value可多值。

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