面試中常問的Java集合問題

Java集合框架匯總(個(gè)人整理)1．集合框架結(jié)構(gòu)圖 12．兩種特殊的Java容器類List和Set分析 23.Collection接口： 24．Iterator接口： 35．List接口： 35.1LinkedList類： 55.2ArrayList類: 56．Set接口： 57．Map接口： 68．Comparable接口和Comparator接口： 79.集合框架面試題 71．集合框架結(jié)構(gòu)圖Collection(Collection(接口)Map(接口)List(接口)HashTableHashMapTreeMapLinkedListArrayListVertorTreeSetHashSetSet(接口)List(接口)HashTableHashMapTreeMapLinkedListArrayListVertorTreeSetHashSetSet(接口)集合接口說明：Collection接口是一組允許重復(fù)的對象。List接口繼承Collection，允許重復(fù)，以元素安插的次序來放置元素，不會重新排列。Set接口繼承Collection，但不允許重復(fù)，使用自己內(nèi)部的一個(gè)排列機(jī)制。Map接口是一組成對的鍵－值對象，即所持有的是key-valuepairs。Map中不能有重復(fù)的key。擁有自己的內(nèi)部排列機(jī)制。容器中的元素類型都為Object。從容器取得元素時(shí)，必須把它轉(zhuǎn)換成原來的類型。2．兩種特殊的Java容器類List和Set分析 容器類可以大大提高編程效率和編程能力，在Java2中，所有的容器都由SUN公司的JoshuaBloch進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，豐富了容器類庫的功能。Java2容器類類庫的用途是“保存對象”，它分為兩類：Collection||List(可以重復(fù))|Set（不能重復(fù)）Map（鍵值對）Collection一組獨(dú)立的元素，通常這些元素都服從某種規(guī)則。List必須保持元素特定的順序，而Set不能有重復(fù)元素。Map一組成對的“鍵值對”對象，即其元素是成對的對象，最典型的應(yīng)用就是數(shù)據(jù)字典，并且還有其它廣泛的應(yīng)用。另外，Map可以返回其所有鍵組成的Set和其所有值組成的Collection，或其鍵值對組成的Set，并且還可以像數(shù)組一樣擴(kuò)展多維Map，只要讓Map中鍵值對的每個(gè)“值”是一個(gè)Map即可。3.Collection接口：用于表示任何對象或元素組。想要盡可能以常規(guī)方式處理一組元素時(shí)，就使用這一接口。(1)單元素添加、刪除操作：booleanadd(Objecto):將對象添加給集合booleanremove(Objecto):如果集合中有與o相匹配的對象，則刪除對象o(2)查詢操作：intsize()：返回當(dāng)前集合中元素的數(shù)量booleanisEmpty()：判斷集合中是否有任何元素booleancontains(Objecto)：查找集合中是否含有對象oIteratoriterator()：返回一個(gè)迭代器，用來訪問集合中的各個(gè)元素(3)組操作：作用于元素組或整個(gè)集合booleancontainsAll(Collectionc):查找集合中是否含有集合c中所有元素booleanaddAll(Collectionc):將集合c中所有元素添加給該集合voidclear():刪除集合中所有元素voidremoveAll(Collectionc):從集合中刪除集合c中的所有元素voidretainAll(Collectionc):從集合中刪除集合c中不包含的元素(4)Collection轉(zhuǎn)換為Object數(shù)組：Object[]toArray()：返回一個(gè)內(nèi)含集合所有元素的arrayObject[]toArray(Object[]a)：返回一個(gè)內(nèi)含集合所有元素的array。運(yùn)行期返回的array和參數(shù)a的型別相同，需要轉(zhuǎn)換為正確型別。此外，您還可以把集合轉(zhuǎn)換成其它任何其它的對象數(shù)組。但是，您不能直接把集合轉(zhuǎn)換成基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)組，因?yàn)榧媳仨毘钟袑ο?。Collection不提供get()方法。如果要遍歷Collectin中的元素，就必須用Iterator4．Iterator接口：Collection接口的iterator()方法返回一個(gè)Iterator。Iterator接口方法能以迭代方式逐個(gè)訪問集合中各個(gè)元素，并安全的從Collection中除去適當(dāng)?shù)脑亍５魇且环N設(shè)計(jì)模式，它是一個(gè)對象，它可以遍歷并選擇序列中的對象，而開發(fā)人員不需要了解該序列的底層結(jié)構(gòu)。迭代器通常被稱為“輕量級”對象，因?yàn)閯?chuàng)建它的代價(jià)小。Java中的Iterator功能比較簡單，并且只能單向移動：(1)使用方法iterator()要求容器返回一個(gè)Iterator。第一次調(diào)用Iterator的next()方法時(shí)，它返回序列的第一個(gè)元素。(2)使用next()獲得序列中的下一個(gè)元素。(3)使用hasNext()檢查序列中是否還有元素。(4)使用remove()將迭代器新返回的元素刪除。Iterator是Java迭代器最簡單的實(shí)現(xiàn)，為List設(shè)計(jì)的ListIterator具有更多的功能，它可以從兩個(gè)方向遍歷List，也可以從List中插入和刪除元素。“Iterator中刪除操作對底層Collection也有影響?！钡魇枪收峡焖傩迯?fù)（fail-fast）的。這意味著，當(dāng)另一個(gè)線程修改底層集合的時(shí)候，如果您正在用Iterator遍歷集合，那么，Iterator就會拋出ConcurrentModificationException（另一種RuntimeException異常）異常并立刻失敗5．List接口：List接口繼承了Collection接口以定義一個(gè)允許重復(fù)項(xiàng)的有序集合。該接口不但能夠?qū)α斜淼囊徊糠诌M(jìn)行處理，還添加了面向位置的操作。List接口將以特定次序存儲元素。所以取出來的順序可能和放入順序不同。實(shí)現(xiàn)list的類有ArrayList，LinkedList，和Vector等。List(interface):次序是List最重要的特點(diǎn)；它確保維護(hù)元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法，使得能夠向List中間插入與移除元素(只推薦LinkedList使用)。一個(gè)List可以生成ListIterator，使用它可以從兩個(gè)方向遍歷List，也可以從List中間插入和刪除元素。ArrayList:由數(shù)組實(shí)現(xiàn)的List。它允許對元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問，但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應(yīng)該用來由后向前遍歷ArrayList，而不是用來插入和刪除元素，因?yàn)檫@比LinkedList開銷要大很多。LinkedList:對順序訪問進(jìn)行了優(yōu)化，向List中間插入與刪除得開銷不大，隨機(jī)訪問則相對較慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()，這些方法(沒有在任何接口或基類中定義過)使得LinkedList可以當(dāng)作堆棧、隊(duì)列和雙向隊(duì)列使用。(1)面向位置的操作包括插入某個(gè)元素或Collection的功能，還包括獲取、除去或更改元素的功能。在List中搜索元素可以從列表的頭部或尾部開始，如果找到元素，還將報(bào)告元素所在的位置:voidadd(intindex,Objectelement):在指定位置index上添加元素elementbooleanaddAll(intindex,Collectionc):將集合c的所有元素添加到指定位置indexObjectget(intindex):返回List中指定位置的元素intindexOf(Objecto):返回第一個(gè)出現(xiàn)元素o的位置，否則返回-1intlastIndexOf(Objecto)：返回最后一個(gè)出現(xiàn)元素o的位置，否則返回-1Objectremove(intindex)：刪除指定位置上的元素Objectset(intindex,Objectelement)：用元素element取代位置index上的元素，并且返回舊的元素(2)List接口不但以位置序列迭代的遍歷整個(gè)列表，還能處理集合的子集：ListIteratorlistIterator():返回一個(gè)列表迭代器，用來訪問列表中的元素ListIteratorlistIterator(intindex):返回一個(gè)列表迭代器，用來從指定位置index開始訪問列表中的元素ListsubList(intfromIndex,inttoIndex)：返回從指定位置fromIndex（包含）到toIndex（不包含）范圍中各個(gè)元素的列表視圖在“集合框架”中有兩種常規(guī)的List實(shí)現(xiàn)：ArrayList和LinkedList。使用兩種List實(shí)的哪一種取決于您特定的需要。如果要支持隨機(jī)訪問，而不必在除尾部的任何位置插入或除去元素，那么，ArrayList提供了可選的集合。但如果，您要頻繁的從列表的中間位置添加和除去元素，而只要順序的訪問列表元素，那么，LinkedList實(shí)現(xiàn)更好?！癆rrayList和LinkedList都實(shí)現(xiàn)Cloneable接口，都提供了兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)，一個(gè)無參的，一個(gè)接受另一個(gè)Collection”5.1LinkedList類：LinkedList添加了一些處理列表兩端元素的方法。(1)voidaddFirst(Objecto):將對象o添加到列表的開頭voidaddLast(Objecto)：將對象o添加到列表的結(jié)尾(2)ObjectgetFirst():返回列表開頭的元素ObjectgetLast():返回列表結(jié)尾的元素(3)ObjectremoveFirst():刪除并且返回列表開頭的元素ObjectremoveLast():刪除并且返回列表結(jié)尾的元素(4)LinkedList():構(gòu)建一個(gè)空的鏈接列表LinkedList(Collectionc):構(gòu)建一個(gè)鏈接列表，并且添加集合c的所有元素5.2ArrayList類:ArrayList封裝了一個(gè)動態(tài)再分配的Object[]數(shù)組。每個(gè)ArrayList對象有一個(gè)capacity。個(gè)capacity表示存儲列表中元素的數(shù)組的容量。當(dāng)元素添加到ArrayList時(shí)，它的capacity在常量時(shí)間內(nèi)自動增加。在向一個(gè)ArrayList對象添加大量元素的程序中，可使用ensureCapacity方法增加capacity。這可以減少增加重分配的數(shù)量。(1)voidensureCapacity(intminCapacity):將ArrayList對象容量增加minCapacity(2)voidtrimToSize():整理ArrayList對象容量為列表當(dāng)前大小。使用這個(gè)操作減少ArrayList對象存儲空間。6．Set接口：Set接口繼承Collection接口，而且它不允許集合中存在重復(fù)項(xiàng)，每個(gè)具體的Set實(shí)現(xiàn)類依賴添加的對象的equals()方法來檢查獨(dú)一性。Set接口沒有引入新方法，所以Set就是一個(gè)Collection，只不過其行為不同。 Set接口也是Collection的一種擴(kuò)展，而與List不同的時(shí)，在Set中的對象元素不能重復(fù)，也就是說你不能把同樣的東西兩次放入同一個(gè)Set容器中。它的常用具體實(shí)現(xiàn)有HashSet和TreeSet類。 HashSet擴(kuò)展AbstractSet并且實(shí)現(xiàn)Set接口。它創(chuàng)建一個(gè)類集，該類集使用散列表進(jìn)行存儲。散列表通過使用稱之為散列法的機(jī)制來存儲信息。散列法的優(yōu)點(diǎn)在于即使對于大的集合，它允許一些基本操作如add()，contains()，remove()和size()方法的運(yùn)行時(shí)間保持不變。散列集合并沒有確保其元素的順序，因?yàn)樯⒘蟹ǖ奶幚硗ǔ２蛔屪约簠⑴c創(chuàng)建排序集合。如果需要排序存儲，另一種類集--TreeSet將是一個(gè)更好的選擇。 TreeSet為使用樹來進(jìn)行存儲的Set接口提供了一個(gè)工具，對象按升序存儲。訪問和檢索是很快的。在存儲了大量的需要進(jìn)行快速檢索的排序信息的情況下，TreeSet是一個(gè)很好的選擇。 HashSet和TreeSet的比較：在各種Sets中，HashSet通常優(yōu)于HashTree（插入、查找）。只有當(dāng)需要產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)過排序的序列，才用TreeSet?？偨Y(jié)：Set(interface):存入Set的每個(gè)元素必須是唯一的，因?yàn)镾et不保存重復(fù)元素。加入Set的Object必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的接口。Set接口不保證維護(hù)元素的次序。HashSet:為快速查找而設(shè)計(jì)的Set。存入HashSet的對象必須定義hashCode()。TreeSet:保持次序的Set，底層為樹結(jié)構(gòu)。使用它可以從Set中提取有序的序列。LinkedHashSet:具有HashSet的查詢速度，且內(nèi)部使用鏈表維護(hù)元素的順序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍歷Set時(shí)，結(jié)果會按元素插入的次序顯示。HashSet采用散列函數(shù)對元素進(jìn)行排序，這是專門為快速查詢而設(shè)計(jì)的；TreeSet采用紅黑樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行排序元素；LinkedHashSet內(nèi)部使用散列以加快查詢速度，同時(shí)使用鏈表維護(hù)元素的次序，使得看起來元素是以插入的順序保存的。需要注意的是，生成自己的類時(shí)，Set需要維護(hù)元素的存儲順序，因此要實(shí)現(xiàn)Comparable接口并定義compareTo()方法。7．Map接口：Map接口用于維護(hù)鍵/值對(key/valuepairs)。該接口描述了從不重復(fù)的鍵到值的映射。Map接口常用的實(shí)現(xiàn)類有：HashMap和TreeMap。 HashMap類使用散列表實(shí)現(xiàn)Map接口。散列映射并不保證它的元素的順序。因此，元素加入散列映射的順序并不一定是它們被迭代函數(shù)讀出的順序。 TreeMap類通過使用樹實(shí)現(xiàn)Map接口。TreeMap提供了按排序順序存儲關(guān)鍵字/值對的有效手段，同時(shí)允許快速檢索。應(yīng)該注意的是，不像散列映射，樹映射保證它的元素按照關(guān)鍵字升序排序。 說明：Map用put(k,v)/get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個(gè)key/value。 HashMap用于快速查找。在Map接口中，HashMap用的比較多，如果需要對集合中的元素進(jìn)行排序，才可以用TreeMap，不需要排序就用HashMap。(1)添加、刪除操作：Objectput(Objectkey,Objectvalue):將互相關(guān)聯(lián)的一個(gè)關(guān)鍵字與一個(gè)值放入該映像。如果該關(guān)鍵字已經(jīng)存在，那么與此關(guān)字相關(guān)的新值將取代舊值。方法返回關(guān)鍵字的舊值，如果關(guān)鍵字原先并不存在，則返回nullObjectremove(Objectkey):從映像中刪除與key相關(guān)的映射voidputAll(Mapt):將來自特定映像的所有元素添加給該映像voidclear():從映像中刪除所有映射“鍵和值都可以為null。但是，您不能把Map作為一個(gè)鍵或值添加給自身。”(2)查詢操作：Objectget(Objectkey):得與關(guān)鍵字key相關(guān)的值，并且返回與關(guān)鍵字key相關(guān)的對象，如果沒有在該映像中找到該關(guān)鍵字，則返回nullbooleancontainsKey(Objectkey):判斷映像中是否存在關(guān)鍵字keybooleancontainsValue(Objectvalue):判斷映像中是否存在值valueintsize():返回當(dāng)前映像中映射的數(shù)量booleanisEmpty()：判斷映像中是否有任何映射(3)視圖操作：處理映像中鍵/值對組SetkeySet():返回映像中所有關(guān)鍵字的視圖集Collectionvalues():返回映像中所有值的視圖集SetentrySet():返回Map.Entry對象的視圖集，即映像中的關(guān)鍵字/值對8．Comparable接口和Comparator接口：在“集合框架”中有兩種比較接口：Comparable接口和Comparator接口。像String和Integer等Java內(nèi)建類實(shí)現(xiàn)Comparable接口以提供一定排序方式，但這樣只能實(shí)現(xiàn)該接口一次。對于那些沒有實(shí)現(xiàn)Comparable接口的類、或者自定義的類，您可以通過Comparator接口來定義您自己的比較方式。

Comparable接口

在java.lang包中，Comparable接口適用于一個(gè)類有自然順序的時(shí)候。假定對象集合是同一類型，該接口允許您把集合排序成自然順序。intcompareTo(Objecto):比較當(dāng)前實(shí)例對象與對象o，如果位于對象o之前，返回負(fù)值，如果兩個(gè)對象在排序中位置相同，則返回0，如果位于對象o后面，則返回正值Comparator接口若一個(gè)類不能用于實(shí)現(xiàn)java.lang.Comparable，或者您不喜歡缺省的Comparable行為并想提供自己的排序順序(可能多種排序方式)，你可以實(shí)現(xiàn)Comparator接口，從而定義一個(gè)比較器。intcompare(Objecto1,Objecto2):對兩個(gè)對象o1和o2進(jìn)行比較，如果o1位于o2的前面，則返回負(fù)值，如果在排序順序中認(rèn)為o1和o2是相同的，返回0，如果o1位于o2的后面，則返回正值booleanequals(Objectobj):指示對象obj是否和比較器相等“與Comparable相似，0返回值不表示元素相等。一個(gè)0返回值只是表示兩個(gè)對象排在同一位置。由Comparator用戶決定如何處理。如果兩個(gè)不相等的元素比較的結(jié)果為零，您首先應(yīng)該確信那就是您要的結(jié)果，然后記錄行為。” 9.集合框架面試題1.Collection和Collections的區(qū)別。Collections是個(gè)java.util下的類，它包含有各種有關(guān)集合操作的靜態(tài)方法。

Collection是個(gè)java.util下的接口，它是各種集合結(jié)構(gòu)的父接口2.List,Set,Map是否繼承自Collection接口?List，Set是

Map不是

3．ArrayList和Vector的區(qū)別。

一.同步性:Vector的大多數(shù)方法具有同步能力，所以Vector是線程安全的，也就是說Vector是同步的。除了兩個(gè)只用于串行化的方法，沒有一個(gè)ArrayList的方法具有同步執(zhí)行的能力。所以ArrayList不是線程安全的，不是同步的

。二．執(zhí)行效率：因?yàn)閂ector是同步的，而ArrayList不是同步的。所以ArrayList的執(zhí)行效率要比Vector高。三.數(shù)據(jù)增長:Vector和ArrayList都支持可隨需要而增長的動態(tài)數(shù)組。能夠動態(tài)的增加或減少其大小。當(dāng)需要增長時(shí),Vector默認(rèn)增長為原來一培，而ArrayList卻是原來的一半

。四．如果使用中沒有特別規(guī)定要使用同步，就應(yīng)該選中ArrayList。選用ArrayList比選用Vertor具有更快的速度和更高的性能。4．為什么ArrayList可以代替Vector？可以使用Collections中提供的同步方法將ArrayList轉(zhuǎn)換為同步的Collections.synchronizedList(