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Java集合面经

Java集合面经

作者: seawish | 来源:发表于2018-12-04 21:44 被阅读7次

ArrayList和LinkedList的区别,各个操作的复杂度

  1. ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,而LinkedList是基于链表的数据结构;
  2. 对于随机访问get和set,ArrayList要优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针;
  3. 对于添加和删除操作add和remove,一般大家都会说LinkedList要比ArrayList快,因为ArrayList要移动数据。但是实际情况并非这样,对于添加或删除,LinkedList和ArrayList并不能明确说明谁快谁慢

Java集合框架的基础接口有哪些

  • Collection集合、Map
  • vector是线程安全的,add和remove方法使用sychronized进行同步。


    Java集合.gif

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。

Iterator和Enumeration区别

1. 函数接口不同

Iterator允许删除底层数据,而Enumeration不允许。

public interface Enumeration<E> {

    boolean hasMoreElements();

    E nextElement();
}
public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();

    E next();

    void remove();
}

2. Iterator支持fail-fast机制,而Enumeration不支持

  • Enumeration 是JDK 1.0添加的接口。使用到它的函数包括Vector、Hashtable等类,这些类都是JDK 1.0中加入的,Enumeration存在的目的就是为它们提供遍历接口。<u>Enumeration本身并没有支持同步,而在Vector、Hashtable实现Enumeration时,添加了同步。</u>
  • 而Iterator 是JDK 1.2才添加的接口,它也是为了HashMap、ArrayList等集合提供遍历接口。<u>Iterator是支持fail-fast机制的:当多个线程对同一个集合的内容进行操作时,就可能会产生fail-fast事件。</u>如果正在遍历的对象发生修改,则会马上抛出异常。

equals()和hashCode()

equals

对称性:如果x.equals(y)返回是"true",那么y.equals(x)也应该返回是"true"。
反射性:x.equals(x)必须返回是"true"。
连接性:如果x.equals(y)返回是"true",而且y.equals(z)返回是"true",那么z.equals(x)也应该返回是"true"。
一致性:如果x.equals(y)返回是"true",只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是"true"。
非空性,x.equals(null),永远返回是"false";x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是"false"。

hashCode

hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 定义在JDK的Object.java中,这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
​ 虽然,每个Java类都包含hashCode() 函数。但是,仅仅当创建并某个“类的散列表”(关于“散列表”见下面说明)时,该类的hashCode() 才有用(作用是:确定该类的每一个对象在散列表中的位置;其它情况下(例如,创建类的单个对象,或者创建类的对象数组等等),类的hashCode() 没有作用。
​ 上面的散列表,指的是:Java集合中本质是散列表的类,如HashMap,Hashtable,HashSet。

​ 也就是说:hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。

hashCode()和equals()的关系

参考:Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答

  1. 情况1: 不会创建“类对应的散列表

    这里所说的“不会创建类对应的散列表”是说:我们不会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中,用到该类。例如,不会创建该类的HashSet集合。

    在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”没有半毛钱关系的!
    这种情况下,equals() 用来比较该类的两个对象是否相等。而hashCode() 则根本没有任何作用,所以,不用理会hashCode()。

  2. 情况2:会创建“类对应的散列表”

    这里所说的“会创建类对应的散列表”是说:我们会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中,用到该类。例如,会创建该类的HashSet集合。

    在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”是有关系的:

    1)如果两个对象相等,那么它们的hashCode()值一定相同。
    ​ 这里的相等是指,通过equals()比较两个对象时返回true。

    2)如果两个对象hashCode()相等,它们并不一定相等。
    ​ 因为在散列表中,hashCode()相等,即两个键值对的哈希值相等。然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。补充说一句:“两个不同的键值对,哈希值相等”,这就是哈希冲突。

我们能否使用任何类作为Map的key?

  1. 如果类重写了equals()方法,它也应该重写hashCode()方法。
  2. 类的所有实例需要遵循与equals()和hashCode()相关的规则。请参考之前提到的这些规则。
  3. 用户自定义key类的最佳实践是使之为不可变的,这样,hashCode()值可以被缓存起来,拥有更好的性能。不可变的类也可以确保hashCode()和equals()在未来不会改变,这样就会解决与可变相关的问题了。

Map接口提供了哪些不同的集合视图?

(1)Set keyset():返回map中包含的所有key的一个Set视图。集合是受map支持的,map的变化会在集合中反映出来,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。

(2)Collection values():返回一个map中包含的所有value的一个Collection视图。这个collection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collection时,若map被修改了(除迭代器自身的移除操作以外),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。

(3)Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():返回一个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。

HashMap和HashTable有何不同?

(1)HashMap允许key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。HashTable内部的方法基本经过synchronized修饰,即对对象加锁。CocurrentHashMap采用分段锁(lock锁)。

Comparable和Comparator接口是什么?

  • Comparable & Comparator 都是用来实现集合中元素的比较、排序的,只是 Comparable 是在集合内部定义的方法实现的排序,Comparator 是在集合外部实现的排序,所以,如想实现排序,就需要在集合外定义 Comparator 接口的方法或在集合内实现 Comparable 接口的方法
  • Comparable 是一个对象本身就已经支持自比较所需要实现的接口(如 String、Integer 自己就可以完成比较大小操作,已经实现了Comparable接口)
    而 Comparator 是一个专用的比较器,当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足你的要求时,你可以写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。
  • 用 Comparator 是策略模式(strategy design pattern),就是不改变对象自身,而用一个策略对象(strategy object)来改变它的行为。

参考文献


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