1、慕课网分享：40 个 Java 集合面试问题和答案Java 集合框架为 Java 编程语言的基础，也是 Java 面试中很重要的一个知识点。这里，慕课网列出了一些关于 Java 集合的重要问题和答案，程序员们，你能回答出几道问题呢？1.Java 集合框架是什么?说出一些集合框架的优点?每种编程语言中都有集合，最初的 Java 版本包含几种集合类：Vector、Stack、HashTable 和 Array。随着集合的广泛使用，Java1.2 提出了囊括所有集合接口、实现和算法的集合框架。在保证线程安全的情况下使用泛型和并发集合类，Java已经经历了很久。它还包括在 Java 并发包中，阻塞接口
2、以及它们的实现。集合框架的部分优点如下：(1)使用核心集合类降低开发成本，而非实现我们自己的集合类。(2)随着使用经过严格测试的集合框架类，代码质量会得到提高。(3)通过使用 JDK 附带的集合类，可以降低代码维护成本。(4)复用性和可操作性。2.集合框架中的泛型有什么优点?Java1.5 引入了泛型，所有的集合接口和实现都大量地使用它。泛型允许我们为集合提供一个可以容纳的对象类型，因此，如果你添加其它类型的任何元素，它会在编译时报错。这避免了在运行时出现 ClassCastException，因为你将会在编译时得到报错信息。泛型也使得代码整洁，我们不需要使用显式转换和 instanceOf
3、操作符。它也给运行时带来好处，因为不会产生类型检查的字节码指令。3.Java 集合框架的基础接口有哪些?Collection 为集合层级的根接口。一个集合代表一组对象，这些对象即为它的元素。Java 平台不提供这个接口任何直接的实现。Set 是一个不能包含重复元素的集合。这个接口对数学集合抽象进行建模，被用来代表集合，就如一副牌。List 是一个有序集合，可以包含重复元素。你可以通过它的索引来访问任何元素。List更像长度动态变换的数组。Map 是一个将 key 映射到 value 的对象.一个 Map 不能包含重复的 key：每个 key 最多只能映射一个 value。一些其它的接口有 Qu
4、eue、Dequeue、SortedSet、 SortedMap 和 ListIterator。4.为何 Collection 不从 Cloneable 和 Serializable 接口继承 ?Collection 接口指定一组对象，对象即为它的元素。如何维护这些元素由 Collection 的具体实现决定。例如，一些如 List 的 Collection 实现允许重复的元素，而其它的如 Set 就不允许。很多 Collection 实现有一个公有的 clone 方法。然而，把它放到集合的所有实现中也是没有意义的。这是因为 Collection 是一个抽象表现。重要的是实现。当与具体实现打交
5、道的时候，克隆或序列化的语义和含义才发挥作用。所以，具体实现应该决定如何对它进行克隆或序列化，或它是否可以被克隆或序列化。在所有的实现中授权克隆和序列化，最终导致更少的灵活性和更多的限制。特定的实现应该决定它是否可以被克隆和序列化。5.为何 Map 接口不继承 Collection 接口?尽管 Map 接口和它的实现也是集合框架的一部分，但 Map 不是集合，集合也不是Map。因此， Map 继承 Collection 毫无意义，反之亦然。如果 Map 继承 Collection 接口，那么元素去哪儿?Map 包含 key-value 对，它提供抽取 key 或 value 列表集合的方法，但
6、是它不适合“一组对象”规范。6.Iterator 是什么?Iterator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。我们可以从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了 Java 集合框架中的 Enumeration。迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。7.Enumeration 和 Iterator 接口的区别?Enumeration 的速度是 Iterator 的两倍，也使用更少的内存。Enumeration 是非常基础的，也满足了基础的需要。但是，与 Enumeration 相比，Iterator 更加安全，因为当一个集合正在被遍历的时候，它会阻
7、止其它线程去修改集合。迭代器取代了 Java 集合框架中的 Enumeration。迭代器允许调用者从集合中移除元素，而 Enumeration 不能做到。为了使它的功能更加清晰，迭代器方法名已经经过改善。8.为何没有像 Iterator.add()这样的方法，向集合中添加元素?语义不明，已知的是，Iterator 的协议不能确保迭代的次序。然而要注意，ListIterator没有提供一个 add 操作，它要确保迭代的顺序。9.为何迭代器没有一个方法可以直接获取下一个元素，而不需要移动游标?它可以在当前 Iterator 的顶层实现，但是它用得很少，如果将它加到接口中，每个继承都要去实现它，这
8、没有意义。10.Iterater 和 ListIterator 之间有什么区别?(1)我们可以使用 Iterator 来遍历 Set 和 List 集合，而 ListIterator 只能遍历 List。(2)Iterator 只可以向前遍历，而 LIstIterator 可以双向遍历。(3)ListIterator 从 Iterator 接口继承，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。11.遍历一个 List 有哪些不同的方式?1234567891011List strList = new ArrayList entrySet()：返回一个
9、map 钟包含的所有映射的一个集合视图。这个集合受map 支持的，map 的变化会在 collection 中反映出来，反之亦然。当一个迭代器正在遍历一个集合时，若 map 被修改了( 除迭代器自身的移除操作，以及对迭代器返回的 entry 进行setValue 外)，迭代器的结果会变为未定义。集合支持通过 Iterator 的Remove、Set.remove、removeAll、retainAll 和 clear 操作进行元素移除，从 map 中移除对应的映射。它不支持 add 和 addAll 操作。21.HashMap 和 HashTable 有何不同?(1)HashMap 允许 ke
10、y 和 value 为 null，而 HashTable 不允许。(2)HashTable 是同步的，而 HashMap 不是。所以 HashMap 适合单线程环境，HashTable 适合多线程环境。(3)在 Java1.4 中引入了 LinkedHashMap，HashMap 的一个子类，假如你想要遍历顺序，你很容易从 HashMap 转向 LinkedHashMap，但是 HashTable 不是这样的，它的顺序是不可预知的。(4)HashMap 提供对 key 的 Set 进行遍历，因此它是 fail-fast 的，但 HashTable 提供对 key 的 Enumeration 进
11、行遍历，它不支持 fail-fast。(5)HashTable 被认为是个遗留的类，如果你寻求在迭代的时候修改 Map，你应该使用CocurrentHashMap。22.如何决定选用 HashMap 还是 TreeMap?对于在 Map 中插入、删除和定位元素这类操作，HashMap 是最好的选择。然而，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。基于你的 collection的大小，也许向 HashMap 中添加元素会更快，将 map 换为 TreeMap 进行有序 key 的遍历。23.ArrayList 和 Vector 有何异同点?ArrayList 和
12、 Vector 在很多时候都很类似。(1)两者都是基于索引的，内部由一个数组支持。(2)两者维护插入的顺序，我们可以根据插入顺序来获取元素。(3)ArrayList 和 Vector 的迭代器实现都是 fail-fast 的。(4)ArrayList 和 Vector 两者允许 null 值，也可以使用索引值对元素进行随机访问。以下是 ArrayList 和 Vector 的不同点。(1)Vector 是同步的，而 ArrayList 不是。然而，如果你寻求在迭代的时候对列表进行改变，你应该使用 CopyOnWriteArrayList。(2)ArrayList 比 Vector 快，它因为有
13、同步，不会过载。(3)ArrayList 更加通用，因为我们可以使用 Collections 工具类轻易地获取同步列表和只读列表。24.Array 和 ArrayList 有何区别 ?什么时候更适合用 Array?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 大小是固定的。Array 没有提供 ArrayList 那么多功能，比如 addAll、removeAll 和 iterator 等。尽管ArrayList 明显是更好的选择，但也有些时候 Array 比较好用。(1)如果列表的大小已经指定，大部分情况下是存储和
14、遍历它们。(2)对于遍历基本数据类型，尽管 Collections 使用自动装箱来减轻编码任务，在指定大小的基本类型的列表上工作也会变得很慢。(3)如果你要使用多维数组，使用 比 List更容易。25.ArrayList 和 LinkedList 有何区别?ArrayList 和 LinkedList 两者都实现了 List 接口，但是它们之间有些不同。(1)ArrayList 是由 Array 所支持的基于一个索引的数据结构，所以它提供对元素的随机访问，复杂度为 O(1)，但 LinkedList 存储一系列的节点数据，每个节点都与前一个和下一个节点相连接。所以，尽管有使用索引获取元素的方法
15、，内部实现是从起始点开始遍历，遍历到索引的节点然后返回元素，时间复杂度为 O(n)，比 ArrayList 要慢。(2)与 ArrayList 相比，在 LinkedList 中插入、添加和删除一个元素会更快，因为在一个元素被插入到中间的时候，不会涉及改变数组的大小，或更新索引。(3)LinkedList 比 ArrayList 消耗更多的内存，因为 LinkedList 中的每个节点存储了前后节点的引用。26.哪些集合类提供对元素的随机访问 ?ArrayList、 HashMap、TreeMap 和 HashTable 类提供对元素的随机访问。27.EnumSet 是什么?java.util
16、.EnumSet 是使用枚举类型的集合实现。当集合创建时，枚举集合中的所有元素必须来自单个指定的枚举类型，可以是显示的或隐示的。EnumSet 是不同步的，不允许值为 null 的元素。它也提供了一些有用的方法，比如 copyOf(Collection c)、of(E first,Erest)和 complementOf(EnumSet s)。28.哪些集合类是线程安全的 ?Vector、HashTable、Properties 和 Stack 是同步类，所以它们是线程安全的，可以在多线程环境下使用。Java1.5 并发 API 包括一些集合类，允许迭代时修改，因为它们都工作在集合的克隆上，所
17、以它们在多线程环境中是安全的。29.并发集合类是什么?Java1.5 并发包(java.util.concurrent)包含线程安全集合类，允许在迭代时修改集合。迭代器被设计为 fail-fast 的，会抛出 ConcurrentModificationException。一部分类为：CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。30.BlockingQueue 是什么?Java.util.concurrent.BlockingQueue 是一个队列，在进行检索或移除一个元素的时候，它会等待队列变为非空;当在添加一个元素
18、时，它会等待队列中的可用空间。BlockingQueue 接口是 Java 集合框架的一部分，主要用于实现生产者-消费者模式。我们不需要担心等待生产者有可用的空间，或消费者有可用的对象，因为它都在BlockingQueue 的实现类中被处理了。Java 提供了集中 BlockingQueue 的实现，比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue 等。31.队列和栈是什么，列出它们的区别 ?栈和队列两者都被用来预存储数据。java.util.Queue 是一个接口，它的实现类在 J
19、ava并发包中。队列允许先进先出(FIFO)检索元素，但并非总是这样。Deque 接口允许从两端检索元素。栈与队列很相似，但它允许对元素进行后进先出(LIFO)进行检索。Stack 是一个扩展自 Vector 的类，而 Queue 是一个接口。32.Collections 类是什么?Java.util.Collections 是一个工具类仅包含静态方法，它们操作或返回集合。它包含操作集合的多态算法，返回一个由指定集合支持的新集合和其它一些内容。这个类包含集合框架算法的方法，比如折半搜索、排序、混编和逆序等。33.Comparable 和 Comparator 接口是什么?如果我们想使用 Arr
20、ay 或 Collection 的排序方法时，需要在自定义类里实现 Java 提供Comparable 接口。Comparable 接口有 compareTo(T OBJ)方法，它被排序方法所使用。我们应该重写这个方法，如果“this” 对象比传递的对象参数更小、相等或更大时，它返回一个负整数、0 或正整数。但是，在大多数实际情况下，我们想根据不同参数进行排序。比如，作为一个 CEO，我想对雇员基于薪资进行排序，一个 HR 想基于年龄对他们进行排序。这就是我们需要使用 Comparator 接口的情景，因为 CpareTo(Object o)方法实现只能基于一个字段进行排序，我们不能根据对象排
21、序的需要选择字段。Comparator接口的 compare(Object o1, Object o2)方法的实现需要传递两个对象参数，若第一个参数比第二个小，返回负整数;若第一个等于第二个，返回 0;若第一个比第二个大，返回正整数。34.Comparable 和 Comparator 接口有何区别?Comparable 和 Comparator 接口被用来对对象集合或者数组进行排序。Comparable接口被用来提供对象的自然排序，我们可以使用它来提供基于单个逻辑的排序。Comparator 接口被用来提供不同的排序算法，我们可以选择需要使用的 Comparator来对给定的对象集合进行排序
22、。35.我们如何对一组对象进行排序 ?如果我们需要对一个对象数组进行排序，我们可以使用 Arrays.sort()方法。如果我们需要排序一个对象列表，我们可以使用 Collection.sort()方法。两个类都有用于自然排序(使用 Comparable)或基于标准的排序(使用 Comparator)的重载方法 sort()。Collections 内部使用数组排序方法，所有它们两者都有相同的性能，只是 Collections 需要花时间将列表转换为数组。36.当一个集合被作为参数传递给一个函数时，如何才可以确保函数不能修改它?在作为参数传递之前，我们可以使用 Collections.unmo
23、difiableCollection(Collection c)方法创建一个只读集合，这将确保改变集合的任何操作都会抛出UnsupportedOperationException。37.我们如何从给定集合那里创建一个 synchronized 的集合?我们可以使用 Collections.synchronizedCollection(Collection c)根据指定集合来获取一个 synchronized(线程安全的)集合。38.集合框架里实现的通用算法有哪些 ?Java 集合框架提供常用的算法实现，比如排序和搜索。 Collections 类包含这些方法实现。大部分算法是操作 List 的
24、，但一部分对所有类型的集合都是可用的。部分算法有排序、搜索、混编、最大最小值。39.大写的 O 是什么?举几个例子?大写的 O 描述的是，就数据结构中的一系列元素而言，一个算法的性能。Collection类就是实际的数据结构，我们通常基于时间、内存和性能，使用大写的 O 来选择集合实现。比如：例子 1：ArrayList 的 get(index i)是一个常量时间操作，它不依赖 list 中元素的数量。所以它的性能是 O(1)。例子 2：一个对于数组或列表的线性搜索的性能是 O(n)，因为我们需要遍历所有的元素来查找需要的元素。40.与 Java 集合框架相关的有哪些最好的实践?(1)根据需要
25、选择正确的集合类型。比如，如果指定了大小，我们会选用 Array 而非ArrayList。如果我们想根据插入顺序遍历一个 Map，我们需要使用 TreeMap。如果我们不想重复，我们应该使用 Set。(2)一些集合类允许指定初始容量，所以如果我们能够估计到存储元素的数量，我们可以使用它，就避免了重新哈希或大小调整。(3)基于接口编程，而非基于实现编程，它允许我们后来轻易地改变实现。(4)总是使用类型安全的泛型，避免在运行时出现 ClassCastException。(5)使用 JDK 提供的不可变类作为 Map 的 key，可以避免自己实现 hashCode()和equals()。(6)尽可能使用 Collections 工具类，或者获取只读、同步或空的集合，而非编写自己的实现。它将会提供代码重用性，它有着更好的稳定性和可维护性。原文链接： 40 Java Collections Interview Questions and Answers慕课网转载自：
