Java 容器篇

1. Java 中都有哪些容器？

2. Collection 和 Collections 的区别是什么？

java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection 接口在 Java 类库中有很多具体的实现。Collection 接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式，其直接继承接口有 List 与 Set。

Collections 则是集合类的一个工具类，其中提供了一系列静态方法，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。

3. List、Set、Map 之间的区别是什么？

4. HashMap 和 Hashtable 的区别是什么？

hashMap 去除了 HashTable 的 contains() 方法，但是加上了 containsValue() 和 containsKey() 方法。

hashTable 是线程同步的，而 HashMap 是非同步的，HashMap 效率上比 hashTable 要高。

hashMap 允许空键空值，而 hashTable 不允许。

5. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

在 Map 中做插入、删除和定位元素这类操作，HashMap 是最好的选择。假如你需要对一个有序的 key 集合进行遍历，TreeMap 是更好的选择。

6. HashMap 的实现原理是什么？

HashMap概述： HashMap 是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

HashMap的数据结构： HashMap 实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。

当我们往 HashMap 中 put 元素时,首先根据 key 的 hashcode 重新计算 hash 值，根据 hash 值得到这个元素在数组中的位置(下标)，如果该数组在该位置上已经存放了其他元素，那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头，最先加入的放入链尾。如果数组中该位置没有元素，就直接将该元素放到数组的该位置上。

Jdk1.8 中对 HashMap 的实现做了优化，当链表中的节点数据超过八个之后，该链表会转为红黑树来提高查询效率，从原来的 O(n) 到 O(logn)。

7. HashSet 的实现原理是什么？

HashSet 实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变；此类允许使用 null 元素；HashSet 中不允许有重复元素。

HashSet 是基于 HashMap 实现的，HashSet 中的元素都存放在 HashMap 的 key 上面，而 value 中的值都是统一的一个 private static final Object PRESENT = new Object()。HashSet跟HashMap一样，都是一个存放链表的数组。

8. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

ArrayList 底层基于动态数组，随机访问元素效率高，向集合尾部添加元素效率高，删除或者在其他位置添加元素效率低（需要移动数组）；LinkedList 基于链表的动态数组，数据添加和删除效率高，只需要改变指针指向即可，但是访问数据的平均效率低，需要对链表进行遍历。

9. 如何实现数组和 List 之间的转换？

// List 转 数组
	String[] strArr = {"apple","pear","banana","peach"};
	List<String> list = Arrays.asList(strArr);
	// 数组 转 List
	String[] arr = (String[]) list.toArray();

10. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

• Vector 是同步的，线程安全，而 ArrayList 不是。因此，ArrayList 的性能要高于Vector，如果你想在迭代的时候对列表进行改变，应该使用 CopyOnWriteArrayList。
• 超过初始容量时，ArrayList 扩容1.5倍，Vector 扩容2倍。

11. Array 和 ArrayList 的区别是什么？

Array 可以容纳基本类型和对象，而 ArrayList 只能容纳对象。

Array 是指定大小的，而 ArrayList 初始化大小是固定的。

Array 没有提供 ArrayList 那么多功能，比如addAll、removeAll和iterator等。

12. 在 Queue 中 poll() 和 remove() 的区别是什么？

Queue 中 remove() 和 poll() 都是用来从队列头部删除一个元素，在队列元素为空的情况下，remove() 方法会抛出 NoSuchElementException 异常，poll() 方法只会返回 null。

13. 线程安全的集合类有哪些？

• vector：就比 ArrayList 多了个同步化机制（线程安全），因为效率较低，现在已经不太建议使用
• statck：堆栈类，先进后出
• hashtable：就比 HashMap 多了个线程安全
• enumeration：枚举，相当于迭代器

14. 迭代器 Iterator 是什么？

迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

15. Iterator 怎么使用？有什么特点？

• Iterator 功能比较简单，并且只能单向移动
• 使用方法 iterator() 要求容器返回一个 Iterator。第一次调用 Iterator 的 next() 方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator() 方法是 java.lang.Iterable 接口，被 Collection 继承。
• 使用 hasNext() 检查序列中是否还有元素
• 使用 next() 获得序列中的下一个元素
• 使用 remove() 将迭代器新返回的元素删除
• Iterator 是 Java 迭代器最简单的实现，为 List 设计的 ListIterator 具有更多的功能，它可以从两个方向遍历 List，也可以从 List 中插入和删除元素。

public static void main(String[] args) {
        // List
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");
        list.add("pear");
        list.add("banana");
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String s = iterator.next();
            if ("apple".equals(s)){
                iterator.remove();
            }
        }
        list.forEach(item -> System.out.println(item));
        // Map<key,value>
        Map<String,String> map=new HashMap<>();
        map.put("pig","猪");
        map.put("cat","猫");
        map.put("dog","狗");
        Iterator<String> iterator1 = map.keySet().iterator();
        Iterator<String> iterator2 = map.values().iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            System.out.println(iterator1.next());
        }
        while (iterator2.hasNext()){
            System.out.println(iterator2.next());
        }
    }

16. Iterator 和 ListIterator 的区别是什么？

• Iterator 可用来遍历 Set 和 List 集合，但是 ListIterator 只能用来遍历 List。
• Iterator 对集合只能是前向遍历，ListIterator 既可以前向也可以后向。
• ListIterator 实现了 Iterator 接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引等等。

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