Java集合面試問題40個「附答案」

Java集合框架為Java程式設計語言的基礎，也是Java面試中很重要的一個知識點。以下是本站小編搜尋整理的一份Java集合面試問題40個【附答案】，供參考練習，希望對大家有所幫助!想了解更多相關資訊請持續關注我們應屆畢業生考試網!

集合框架是什麼？說出一些集合框架的優點？

每種程式語言中都有集合，最初的Java版本包含幾種集合類：Vector、Stack、HashTable和Array。

隨著集合的廣泛使用，Java1.2提出了囊括所有集合介面、實現和演算法的集合框架。在保證執行緒安全的情況下使用泛型和併發集合類，Java已經經歷了很久。它還包括在Java併發包中，阻塞介面以及它們的實現。

集合框架的部分優點如下：

（1）使用核心集合類降低開發成本，而非實現我們自己的集合類。

（2）隨著使用經過嚴格測試的集合框架類，程式碼質量會得到提高。

（3）通過使用JDK附帶的集合類，可以降低程式碼維護成本。

（4）複用性和可操作性。

2.集合框架中的泛型有什麼優點？

Java1.5引入了泛型，所有的集合介面和實現都大量地使用它。泛型允許我們為集合提供一個可以容納的物件型別，因此，如果你新增其它型別的任何元素，它會在編譯時報錯。這避免了在執行時出現ClassCastException，因為你將會在編譯時得到報錯資訊。

泛型也使得程式碼整潔，我們不需要使用顯式轉換和instanceOf操作符。它也給執行時帶來好處，因為不會產生型別檢查的位元組碼指令。

集合框架的基礎介面有哪些？

Collection為集合層級的根介面。一個集合代表一組物件，這些物件即為它的元素。Java平臺不提供這個介面任何直接的實現。

Set是一個不能包含重複元素的集合。這個介面對數學集合抽象進行建模，被用來代表集合，就如一副牌。

List是一個有序集合，可以包含重複元素。你可以通過它的索引來訪問任何元素。List更像長度動態變換的陣列。

Map是一個將key對映到value的物件.一個Map不能包含重複的key：每個key最多隻能對映一個value。

一些其它的介面有Queue、Dequeue、SortedSet、SortedMap和ListIterator。

4.為何Collection不從Cloneable和Serializable介面繼承？

Collection介面指定一組物件，物件即為它的元素。如何維護這些元素由Collection的具體實現決定。

例如，一些如List的Collection實現允許重複的元素，而其它的如Set就不允許。很多Collection實現有一個公有的clone方法。然而，把它放到集合的所有實現中也是沒有意義的。這是因為Collection是一個抽象表現。重要的是實現。

當與具體實現打交道的時候，克隆或序列化的語義和含義才發揮作用。所以，具體實現應該決定如何對它進行克隆或序列化，或它是否可以被克隆或序列化。

在所有的實現中授權克隆和序列化，最終導致更少的靈活性和更多的限制。特定的實現應該決定它是否可以被克隆和序列化。

5.為何Map介面不繼承Collection介面？

儘管Map介面和它的實現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繼承Collection毫無意義，反之亦然。

如果Map繼承Collection介面，那麼元素去哪兒？Map包含key-value對，它提供抽取key或value列表集合的方法，但是它不適合“一組物件”規範。

ator是什麼？

Iterator介面提供遍歷任何Collection的介面。我們可以從一個Collection中使用迭代器方法來獲取迭代器例項。迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration。迭代器允許呼叫者在迭代過程中移除元素。

eration和Iterator介面的區別？

Enumeration的速度是Iterator的兩倍，也使用更少的記憶體。Enumeration是非常基礎的，也滿足了基礎的需要。但是，與Enumeration相比，Iterator更加安全，因為當一個集合正在被遍歷的時候，它會阻止其它執行緒去修改集合。

迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration。迭代器允許呼叫者從集合中移除元素，而Enumeration不能做到。為了使它的功能更加清晰，迭代器方法名已經經過改善。

8.為何沒有像()這樣的方法，向集合中新增元素？

語義不明，已知的是，Iterator的協議不能確保迭代的次序。然而要注意，ListIterator沒有提供一個add操作，它要確保迭代的順序。

9.為何迭代器沒有一個方法可以直接獲取下一個元素，而不需要移動遊標？

它可以在當前Iterator的頂層實現，但是它用得很少，如果將它加到介面中，每個繼承都要去實現它，這沒有意義。

ater和ListIterator之間有什麼區別？

（1）我們可以使用Iterator來遍歷Set和List集合，而ListIterator只能遍歷List。

（2）Iterator只可以向前遍歷，而LIstIterator可以雙向遍歷。

（3）ListIterator從Iterator介面繼承，然後添加了一些額外的功能，比如新增一個元素、替換一個元素、獲取前面或後面元素的索引位置。

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11.遍歷一個List有哪些不同的方式？

ListstrList = new ArrayList<>();

//使用for-each迴圈

for(String obj : strList){

tln(obj);

}

//using iterator

Iteratorit = ator();

while(ext()){

String obj = ();

tln(obj);

}

使用迭代器更加執行緒安全，因為它可以確保，在當前遍歷的集合元素被更改的時候，它會丟擲ConcurrentModificationException。

12.通過迭代器fail-fast屬性，你明白了什麼？

每次我們嘗試獲取下一個元素的時候，Iterator fail-fast屬性檢查當前集合結構裡的任何改動。如果發現任何改動，它丟擲ConcurrentModificationException。Collection中所有Iterator的實現都是按fail-fast來設計的（ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList這類併發集合類除外）。

-fast與fail-safe有什麼區別？

Iterator的fail-fast屬性與當前的集合共同起作用，因此它不會受到集合中任何改動的影響。

包中的所有集合類都被設計為fail-fast的，而urrent中的集合類都為fail-safe的。Fail-fast迭代器丟擲ConcurrentModificationException，而fail-safe迭代器從不丟擲ConcurrentModificationException。

14.在迭代一個集合的時候，如何避免ConcurrentModificationException？

在遍歷一個集合的時候，我們可以使用併發集合類來避免ConcurrentModificationException，比如使用CopyOnWriteArrayList，而不是ArrayList。

15.為何Iterator介面沒有具體的實現？

Iterator介面定義了遍歷集合的方法，但它的實現則是集合實現類的責任。每個能夠返回用於遍歷的Iterator的集合類都有它自己的Iterator實現內部類。

這就允許集合類去選擇迭代器是fail-fast還是fail-safe的。比如，ArrayList迭代器是fail-fast的，而CopyOnWriteArrayList迭代器是fail-safe的。

pportedOperationException是什麼？

UnsupportedOperationException是用於表明操作不支援的異常。在JDK類中已被大量運用，在集合框架difiableCollection將會在所有add和remove操作中丟擲這個異常。

17.在Java中，HashMap是如何工作的？

HashMap在y靜態內部類實現中儲存key-value對。

HashMap使用雜湊演算法，在put和get方法中，它使用hashCode()和equals()方法。當我們通過傳遞key-value對呼叫put方法的時候，HashMap使用Key hashCode()和雜湊演算法來找出儲存key-value對的索引。

Entry儲存在LinkedList中，所以如果存在entry，它使用equals()方法來檢查傳遞的key是否已經存在，如果存在，它會覆蓋value，如果不存在，它會建立一個新的entry然後儲存。

當我們通過傳遞key呼叫get方法時，它再次使用hashCode()來找到陣列中的索引，然後使用equals()方法找出正確的Entry，然後返回它的值。下面的圖片解釋了詳細內容。

其它關於HashMap比較重要的問題是容量、負荷係數和閥值調整。HashMap預設的初始容量是32，負荷係數是0.75。

閥值是為負荷係數乘以容量，無論何時我們嘗試新增一個entry，如果map的大小比閥值大的時候，HashMap會對map的內容進行重新雜湊，且使用更大的容量。容量總是2的冪，所以如果你知道你需要儲存大量的key-value對，比如快取從資料庫裡面拉取的資料，使用正確的容量和負荷係數對HashMap進行初始化是個不錯的做法。

Code()和equals()方法有何重要性？

HashMap使用Key物件的hashCode()和equals()方法去決定key-value對的索引。當我們試著從HashMap中獲取值的時候，這些方法也會被用到。如果這些方法沒有被正確地實現，在這種情況下，兩個不同Key也許會產生相同的hashCode()和equals()輸出，HashMap將會認為它們是相同的，然後覆蓋它們，而非把它們儲存到不同的地方。

同樣的，所有不允許儲存重複資料的集合類都使用hashCode()和equals()去查詢重複，所以正確實現它們非常重要。equals()和hashCode()的實現應該遵循以下規則：

（1）如果ls(o2)，那麼Code() == Code()總是為true的。

（2）如果Code() == Code()，並不意味著ls(o2)會為true。

19.我們能否使用任何類作為Map的key？

我們可以使用任何類作為Map的key，然而在使用它們之前，需要考慮以下幾點：

（1）如果類重寫了equals()方法，它也應該重寫hashCode()方法。

（2）類的所有例項需要遵循與equals()和hashCode()相關的規則。請參考之前提到的這些規則。

（3）如果一個類沒有使用equals()，你不應該在hashCode()中使用它。

（4）使用者自定義key類的最佳實踐是使之為不可變的，這樣，hashCode()值可以被快取起來，擁有更好的效能。不可變的類也可以確保hashCode()和equals()在未來不會改變，這樣就會解決與可變相關的問題了。

比如，我有一個類MyKey，在HashMap中使用它。

//傳遞給MyKey的name引數被用於equals()和hashCode()中

MyKey key = new MyKey('Pankaj'); //assume hashCode=1234

(key, 'Value');

// 以下的程式碼會改變key的hashCode()和equals()值

ame('Amit'); //assume new hashCode=7890

//下面會返回null，因為HashMap會嘗試查詢儲存同樣索引的key，而key已被改變了，匹配失敗，返回null

(new MyKey('Pankaj'));

那就是為何String和Integer被作為HashMap的key大量使用。

介面提供了哪些不同的集合檢視？

Map介面提供三個集合檢視：

（1）Set keyset()：返回map中包含的所有key的一個Set檢視。

集合是受map支援的，map的變化會在集合中反映出來，反之亦然。當一個迭代器正在遍歷一個集合時，若map被修改了（除迭代器自身的移除操作以外），迭代器的結果會變為未定義。

集合支援通過Iterator的Remove、ve、removeAll、retainAll和clear操作進行元素移除，從map中移除對應的對映。它不支援add和addAll操作。

（2）Collection values()：返回一個map中包含的所有value的一個Collection檢視。

這個collection受map支援的，map的變化會在collection中反映出來，反之亦然。當一個迭代器正在遍歷一個collection時，若map被修改了（除迭代器自身的移除操作以外），迭代器的結果會變為未定義。

集合支援通過Iterator的'Remove、ve、removeAll、retainAll和clear操作進行元素移除，從map中移除對應的對映。它不支援add和addAll操作。

（3）SetentrySet()：返回一個map鍾包含的所有對映的一個集合檢視。

這個集合受map支援的，map的變化會在collection中反映出來，反之亦然。當一個迭代器正在遍歷一個集合時，若map被修改了（除迭代器自身的移除操作，以及對迭代器返回的entry進行setValue外），迭代器的結果會變為未定義。

集合支援通過Iterator的Remove、ve、removeAll、retainAll和clear操作進行元素移除，從map中移除對應的對映。它不支援add和addAll操作。

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