超詳細的Java面試題總結（三）之Java集合篇常見問題
List，Set,Map三者的區別及總結
-
List：對付順序的好幫手
List介面儲存一組不唯一（可以有多個元素引用相同的物件），有序的物件
-
Set:注重獨一無二的性質
不允許重複的集合。不會有多個元素引用相同的物件。
-
Map:用Key來搜尋的專家
使用鍵值對儲存。Map會維護與Key有關聯的值。兩個Key可以引用相同的物件，但Key不能重複，典型的Key是String型別，但也可以是任何物件。
Arraylist 與 LinkedList 區別
Arraylist底層使用的是陣列（存讀資料效率高，插入刪除特定位置效率低），LinkedList底層使用的是雙向迴圈連結串列資料結構（插入，刪除效率特別高）。學過資料結構這門課後我們就知道採用連結串列儲存，插入，刪除元素時間複雜度不受元素位置的影響，都是近似O（1）而陣列為近似O（n），因此當資料特別多，而且經常需要插入刪除元素時建議選用LinkedList.一般程式只用Arraylist就夠用了，因為一般資料量都不會蠻大，Arraylist是使用最多的集合類。
ArrayList 與 Vector 區別（為什麼要用Arraylist取代Vector呢？）
Vector類的所有方法都是同步的。可以由兩個執行緒安全地訪問一個Vector物件、但是一個執行緒訪問Vector ，程式碼要在同步操作上耗費大量的時間。Arraylist不是同步的，所以在不需要同步時建議使用Arraylist。
HashMap 和 Hashtable 的區別
-
HashMap是非執行緒安全的，HashTable是執行緒安全的；HashTable內部的方法基本都經過synchronized修飾。
-
因為執行緒安全的問題，HashMap要比HashTable效率高一點，HashTable基本被淘汰。
-
HashMap允許有null值的存在，而在HashTable中put進的鍵值只要有一個null，直接丟擲NullPointerException。
Hashtable和HashMap有幾個主要的不同：執行緒安全以及速度。僅在你需要完全的執行緒安全的時候使用Hashtable，而如果你使用Java5或以上的話，請使用ConcurrentHashMap吧
HashSet 和 HashMap 區別
HashMap 和 ConcurrentHashMap 的區別
- ConcurrentHashMap對整個桶陣列進行了分割分段(Segment)，然後在每一個分段上都用lock鎖進行保護，相對於HashTable的syn關鍵字鎖的粒度更精細了一些，併發效能更好，而HashMap沒有鎖機制，不是執行緒安全的。（JDK1.8之後ConcurrentHashMap啟用了一種全新的方式實現,利用CAS演算法。）
- HashMap的鍵值對允許有null，但是ConCurrentHashMap都不允許。
HashSet如何檢查重複
當你把物件加入HashSet時，HashSet會先計算物件的hashcode值來判斷物件加入的位置，同時也會與其他加入的物件的hashcode值作比較，如果沒有相符的hashcode，HashSet會假設物件沒有重複出現。但是如果發現有相同hashcode值的物件，這時會呼叫equals（）方法來檢查hashcode相等的物件是否真的相同。如果兩者相同，HashSet就不會讓加入操作成功。（摘自我的Java啟蒙書《Head fist java》第二版）
hashCode（）與equals（）的相關規定：
- 如果兩個物件相等，則hashcode一定也是相同的
- 兩個物件相等,對兩個equals方法返回true
- 兩個物件有相同的hashcode值，它們也不一定是相等的
- 綜上，equals方法被覆蓋過，則hashCode方法也必須被覆蓋
- hashCode()的預設行為是對堆上的物件產生獨特值。如果沒有重寫hashCode()，則該class的兩個物件無論如何都不會相等（即使這兩個物件指向相同的資料）。
==與equals的區別
- ==是判斷兩個變數或例項是不是指向同一個記憶體空間 equals是判斷兩個變數或例項所指向的記憶體空間的值是不是相同
- ==是指對記憶體地址進行比較 equals()是對字串的內容進行比較3.==指引用是否相同 equals()指的是值是否相同
comparable 和 comparator的區別？
- comparable介面實際上是出自java.lang包 它有一個 compareTo(Object obj)方法用來排序
- comparator介面實際上是出自 java.util 包它有一個compare(Object obj1, Object obj2)方法用來排序
一般我們需要對一個集合使用自定義排序時，我們就要重寫compareTo方法或compare方法，當我們需要對某一個集合實現兩種排序方式，比如一個song物件中的歌名和歌手名分別採用一種排序方法的話，我們可以重寫compareTo方法和使用自制的Comparator方法或者以兩個Comparator來實現歌名排序和歌星名排序，第二種代表我們只能使用兩個引數版的Collections.sort().
Comparator定製排序
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
/**
* TODO Collections類方法測試之排序
* @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("原始陣列:");
System.out.println(arrayList);
// void reverse(List list)：反轉
Collections.reverse(arrayList);
System.out.println("Collections.reverse(arrayList):");
System.out.println(arrayList);
/*
* void rotate(List list, int distance),旋轉。
* 當distance為正數時，將list後distance個元素整體移到前面。當distance為負數時，將
* list的前distance個元素整體移到後面。
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),隨機排序
Collections.shuffle(arrayList);
System.out.println("Collections.shuffle(arrayList):");
System.out.println(arrayList);
// 定製排序的用法
Collections.sort(arrayList, new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o2.compareTo(o1);
}
});
System.out.println("定製排序後：");
System.out.println(arrayList);
}
}
重寫compareTo方法實現按年齡來排序
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("張三", 30), "zhangsan");
pdata.put(new Person("李四", 20), "lisi");
pdata.put(new Person("王五", 10), "wangwu");
pdata.put(new Person("小紅", 5), "xiaohong");
// 得到key的值的同時得到key所對應的值
Set<Person> keys = pdata.keySet();
for (Person key : keys) {
System.out.println(key.getAge() + "-" + key.getName());
}
}
}
// person物件沒有實現Comparable介面，所以必須實現，這樣才不會出錯，才可以使treemap中的資料按順序排列
// 前面一個例子的String類已經預設實現了Comparable介面，詳細可以檢視String類的API文件，另外其他
// 像Integer類等都已經實現了Comparable介面，所以不需要另外實現了
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重寫compareTo方法實現按年齡來排序
*/
@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;
}
}
如何對Object的list排序？
- 對objects陣列進行排序，我們可以用Arrays.sort()方法
- 對objects的集合進行排序，需要使用Collections.sort()方法
如何實現陣列與List的相互轉換？
List轉陣列：toArray(arraylist.size()方法；陣列轉List:Arrays的asList(a)方法
List<String> arrayList = new ArrayList<String>();
arrayList.add("s");
arrayList.add("e");
arrayList.add("n");
/**
* ArrayList轉陣列
*/
int size=arrayList.size();
String[] a = arrayList.toArray(new String[size]);
//輸出第二個元素
System.out.println(a[1]);//結果：e
//輸出整個陣列
System.out.println(Arrays.toString(a));//結果：[s, e, n]
/**
* 陣列轉list
*/
List<String> list=Arrays.asList(a);
/**
* list轉Arraylist
*/
List<String> arrayList2 = new ArrayList<String>();
arrayList2.addAll(list);
System.out.println(list);
如何求ArrayList集合的交集 並集 差集 去重複並集
需要用到List介面中定義的幾個方法：
- addAll(Collection<? extends E> c) :按指定集合的Iterator返回的順序將指定集合中的所有元素追加到此列表的末尾 例項程式碼：
- retainAll(Collection<?> c): 僅保留此列表中包含在指定集合中的元素。
- removeAll(Collection<?> c) :從此列表中刪除指定集合中包含的所有元素。
package list;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
*TODO 兩個集合之間求交集 並集 差集 去重複並集
* @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);
// 並集
// list1.addAll(list2);
// 交集
//list1.retainAll(list2);
// 差集
// list1.removeAll(list2);
// 無重複並集
list2.removeAll(list1);
list1.addAll(list2);
for (Integer i : list1) {
System.out.println(i);
}
}
}
HashMap 的工作原理及程式碼實現
ConcurrentHashMap 的工作原理及程式碼實現
集合框架底層資料結構總結
- Collection
1. List
- Arraylist：陣列（查詢快,增刪慢 執行緒不安全,效率高 ）
- Vector：陣列（查詢快,增刪慢 執行緒安全,效率低 ）
- LinkedList：連結串列（查詢慢,增刪快 執行緒不安全,效率高 ）
2. Set
- HashSet（無序，唯一）:雜湊表或者叫雜湊集(hash table)
- LinkedHashSet：連結串列和雜湊表組成 。 由連結串列保證元素的排序 ， 由雜湊表證元素的唯一性
- TreeSet（有序，唯一）：紅黑樹(自平衡的排序二叉樹。)
- Map
- HashMap：基於雜湊表的Map介面實現（雜湊表對鍵進行雜湊，Map結構即對映表存放鍵值對）
- LinkedHashMap:HashMap 的基礎上加上了連結串列資料結構
- HashTable:雜湊表
- TreeMap:紅黑樹（自平衡的排序二叉樹）
集合的選用
主要根據集合的特點來選用，比如我們需要根據鍵值獲取到元素值時就選用Map介面下的集合，需要排序時選擇TreeMap,不需要排序時就選擇HashMap,需要保證執行緒安全就選用ConcurrentHashMap.當我們只需要存放元素值時，就選擇實現Collection介面的集合，需要保證元素唯一時選擇實現Set介面的集合比如TreeSet或HashSet，不需要就選擇實現List介面的比如ArrayList或LinkedList，然後再根據實現這些介面的集合的特點來選用。