Java集合相關面試題整理
1、為什麼要使用集合？
針對於陣列的缺點出現的：陣列的長度固定的，且只能存放一種型別的資料；
2、集合的特點？
（1）長度可擴充套件，可以存放多種型別的資料；
（2）只能存放引用型別的資料，哪怕存放基本型別進去，也會先將其轉換為包裝型別才儲存進去；
（3）集合存放的只是物件的引用，物件本身還是儲存在堆中的；
（4）有倆個基本的介面，iterator介面（collection是list與set的父介面）與map；
ps:繼承順序list、set ----> collection ----> iterable(其中分裝了iterator介面)
3、List集合相關問題：
（1）List介面的典型實現：
1>、ArratList:底層是陣列，隨機獲取元素快，刪除、新增慢，執行緒不安全；
2>、vector:底層為陣列，隨機獲取元素快，刪除，新增慢，執行緒安全；
3>、LinkedList:底層為連結串列結構，隨機獲取元素慢，新增、刪除元素較快，執行緒不安全的；
（2）ArrayList與LinkedList的區別？（此處只講隨機獲取元素以及新增刪除方面的異同）
ArrayList採用的是陣列的方式實現List介面的，陣列是採用一段連續的儲存單元來儲存資料，它的優點是若通過索引的方式快速獲定位物件的位置，但是若是新增/刪除資料速度會比較慢，因為需要移動所有元素的儲存的位置；
LinkedList採用的是連結串列的方式實現List介面的，對於線性連結串列來說，新增或者刪除資料只需要處理節點間的引用就行（線性連結串列講解：https://mp.csdn.net/mdeditor/83628312#），但是對於隨機得到元素來說速度很慢，因為採用的是連結串列，故先要遍歷連結串列；
（3）ArrayList與Vector的區別？
1>、ArrayList是執行緒非安全的，Vector是執行緒安全的；
2>、ArrayList的中的元素如果超過其容量的話，其容量會擴容50%+1，但是Vector卻會翻倍；
（4）陣列與連結串列異同？
相同點： 陣列是線性的，連結串列也是線性的；陣列的訪問是通過索引來訪問的，連結串列型資料的訪問是通過移動指標，且只能從頭到尾；
不同點：陣列元素在記憶體中是連續的，在棧區，而連結串列元素在記憶體中是不連續的，在堆區；
4、Set集合的相關問題：
（1）Set介面的典型實現
1>、hashSet:底層採用hash演算法，不保證元素的新增順序，查詢效率高（原因見：）；
2>、LinkedHashSet：hashSet的子類，在hashSet的基礎上實現了連結串列結構，及保證了元素的新增順序，整體效能低於hashSet（隨機訪問元素效率慢）；
3>、TreeSet:不能儲存null，底層實現了紅黑樹演算法，有序，擅長於範圍查詢；
（2）hashSet與hashMap的關係？
1>、hashSet相當於（key,null）的hashMap;
（3）hashSet、LinkedHashSet的區別與TreeSet的區別？
hashSet與LinkedHashSet的區別僅在後者的底層實現了線性連結串列（按照插入的順序排序）；
hashSet與TreeSet的區別：
1>、hashSet的key可以為null，但是TreeSet不行；
2>、hashSet不能保證插入的元素的順序，treeSet是有序的（自己的演算法排序）；
3>、hash底層實現的是hash表演算法，而TreeSet實現的是紅黑樹演算法；
4>、hashSet是通過equals與hashCode方法判斷元素是否重複，TreeSet是通過comparato的返回值來判斷元素是否重複以及排序的規則的；
5>、TreeSet儲存自定義型別的物件，自定義的類必須實現comparato方法，否則無法判斷元素的“大小”(排序規則)；
6>、comparato的返回值為0，則不儲存元素,返回值為1，則認為儲存值與比較值相比較大，若返回值為-1則認為，儲存值與比較值相比較小；
7>、TreeSet的排序規則分為倆種，自然排序與定製排序，自然排序就是按照從小到大的順序排序，定製排序則是按照自己的規則排序；
5、Map集合的相關問題：
（1）Map集合的典型實現
1>、HashMap：底層採用hash表演算法，key的順序與hashSet一致，不會保證新增的順序；
2>、TreeMap：底層紅黑樹演算法，排序規則按照自然排序或者定製順訊；
3>、LinkedHashMap：採用連結串列演算法和雜湊演算法，保證元素的新增順序；
4>、HashTable：採用雜湊表演算法，基本功能與hashMap類似，但是會保證插入的順序，且為執行緒同步的，key鍵不能為null，且效率低下（一個執行緒對其做put處理時，其他執行緒不僅不嫩使用put且不能使用get，造成執行緒的阻塞）jdk5之後提供了ConcurrentHashMap，是HashTable的擴充套件版本；
5>、Properties：HashTable的子類，用來載入properties檔案的；
（2）HashMap與HashTable的區別？
1>、倆者幾乎相同，但是會保證插入的順序（且不能保證隨著時間的推移，元素順序不變），且為執行緒同步，jdk5之後出了ConcurrentHashMap，是HashTable的擴充套件；
2>、HashMap使用的迭代器是Iterator是fail-fast（但是其remove方法是不會丟擲fail-fast,且不是必然發生的），而HashTable使用的enumerator迭代器不是fail-fast的；
3>、HashMap在單執行緒的效能要超過HashTable；
（3）HashMap的實現原理？
1>、map集合：
嚴格意義上來說map並不是集合，而是倆個集合之間的對映關係；
並未實現collection介面也未實現Iterable介面，因此不能採用forEach遍歷；
是Entry（key,value），map可以看成是由多個Entry組成的；
2>、HashMap的實現原理：
是基於雜湊表演算法+陣列實現的；
HashMap在儲存物件時是將key-value當做一個整體進行處理的，這個整體就是一個Node物件,儲存物件時，先呼叫key的hash演算法來決定其在陣列中的位置，在根據equals演算法決定其在該陣列連結串列（bucket）上的位置；取物件時，先得到key的hashCode值，在根據equals方法從該位置上的連結串列中取出該Node；
使用了fail-fast機制；
3>、Map與set的關係？
hashSet、hashMap採用的底層演算法都是hash表演算法，treeSet與treeMap採用的都是紅黑樹演算法；
set集合就是由map集合的key組成的；
（4）ConcurrentHashMap
同步機制：使用分段鎖技術------結構與HashMap類似，採用的是陣列+連結串列的方式，分段鎖是將集合分為一段一段的segment然後給每一段segment分配一個鎖，當一個縣城訪問一個segment時，其他的分段也能被其他執行緒訪問，即可以實現並行插入；
組成結構：一個ConcurrentHashMap是一個segment陣列，一個segment是一個hashEntry陣列，而每個hashEntry都是連結串列結構的元素，用來封裝雜湊對映表中的鍵值對；
應用場景：多執行緒的寫
get不加鎖，定位到segment之後找到頭節點進行去取操作，value是通過volatile修飾的；
put加鎖，新增到hash連結串列的頭部；
remove加鎖，由於next是final型別的，所以必須把刪除之前的節點都複製一遍；
ps:ConcurrentHashMap只能保證每一個呼叫是原子性的，但是不能保證多次的呼叫也是原子性的（這句話不太懂，如果有人知道的話請指導一下）