Java 集合面试题及答案16 Mar 2025 | 18 分钟阅读 在 Java 中,集合面试题是面试官最常问的。以下是关于集合最常被问到的面试题及答案。 1) 什么是 Java 中的 Collection 框架?Collection 框架是用于以对象形式存储和操作数据的类和接口的组合。它为此目的提供了各种类,如 ArrayList、Vector、Stack 和 HashSet 等,以及 List、Queue、Set 等接口。这个框架通过提供一种标准化的处理项集合的方法,提供了一种高效灵活的数据结构处理方式。 2) 数组和集合之间的主要区别是什么?在存储对象引用和操作数据方面,数组和集合在某些方面是相似的,但它们在很多方面有所不同。 数组和 Collection 之间的主要区别定义如下:
3) 解释 Collection 框架中使用的各种接口?Collection 框架实现了各种接口,Collection 接口和 Map 接口 (java.util.Map) 是 Java Collection 框架中最常用的接口。下面是 Collection 框架接口的列表: 1. Collection 接口 这是集合层次结构的基础接口。它的元素是它所表示的项的集合。集合中可能包含重复的元素,并且元素的顺序可能会改变。ArrayList、LinkedList 和 HashSet 等常用类是此接口的实现示例。 语法 其中 <E> 表示该接口是泛型类型 2. List 接口 List 扩展了 Collection 接口,表示一个有序的元素集合。它允许重复元素,并提供按索引访问元素的方法。List 接口的实现包括 ArrayList、LinkedList 和 Vector。 语法 3. Set 接口 Set 接口扩展了 Collection 接口,表示一个不能包含重复元素的集合。它不保证元素的顺序,而是模拟数学集合的抽象。HashSet、TreeSet 和 LinkedHashSet 实现 Set 接口。 语法 4. Queue 接口 Queue 是一个用于存储待处理项的集合,它扩展了 Collection 接口。它的元素按 FIFO(先进先出)顺序排列。Queue 接口由 LinkedList、PriorityQueue 和 ArrayDeque 实现。 语法 5. Deque 接口 Deque 代表“双端队列”,并扩展了 Queue 接口。它表示一个支持在两端插入和删除元素的线性集合。Deque 可以用作标准队列(FIFO)和栈(LIFO)。Deque 接口的实现包括 LinkedList 和 ArrayDeque。 语法 5. Map 接口 与其他的 Collection 接口不同,Map 接口不扩展 Collection 接口。它表示键值对的映射,其中每个键都关联一个值。HashMap、TreeMap 和 LinkedHashMap 是 Map 实现的示例。此外,SortedMap 接口扩展了 Map,并提供了一个按升序保留键的 Map。 语法 4) ArrayList 和 Vector 有什么区别?
5) ArrayList 和 LinkedList 有什么区别?
6) Iterator 和 ListIterator 有什么区别?Iterator 只能向前遍历元素,而 ListIterator 可以向前和向后遍历元素。
7) Iterator 和 Enumeration 有什么区别?
8) List 和 Set 有什么区别?
9) HashSet 和 TreeSet 有什么区别?
10) Set 和 Map 有什么区别?
11) HashSet 和 HashMap 有什么区别?
12) HashMap 和 TreeMap 有什么区别?
13) HashMap 和 Hashtable 有什么区别?
14) Collection 和 Collections 有什么区别?
15) Comparable 和 Comparator 有什么区别?
16) BlockingQueue 是什么意思?BlockingQueue 是一个扩展了 Queue 接口的接口。它在检索、插入和删除等操作中提供了并发性。在检索元素时,它会等待队列非空。在存储元素时,它会等待可用空间。BlockingQueue 不能包含 null 元素,并且其实现是线程安全的。 需要记住的是,BlockingQueue 实现不允许包含 null 元素。这些实现也是线程安全的,这使得它们适用于多个线程必须同时访问和修改共享队列的情况。在并发编程中,BlockingQueue 通常用于以线程安全的方式管理生产者和消费者线程之间的数据交换。 语法 17) Properties 文件的优点是什么?如果我们更改 Properties 文件中的值,则无需重新编译 Java 类。因此,这使得应用程序易于管理。它用于存储需要频繁更改的信息。请看以下示例。 Test.java 输出 Tpointtech 12345 说明 提供的代码片段使用 Properties 类从 db.properties 文件加载指示配置设置的键值对。然后使用 getProperty() 方法从 Properties 文件中检索与特定键(“user”和“password”)关联的值,并将它们显示在控制台上。通过将配置数据与应用程序逻辑分离,这种方法可以提高灵活性和可管理性。 db.properties 18) hashCode() 方法有什么作用?Java 的 hashCode() 函数生成对象的哈希码值。包括 HashMap、HashSet 等在内的许多数据结构使用此值来高效地组织和存储对象。hashCode() 方法的主要目标是为对象的状态提供一个唯一的整数表示。
19) 为什么要覆盖 equals() 方法?equals 方法用于检查两个对象是否相同。如果我们想根据属性来检查对象,则需要覆盖它。 例如,Employee 是一个具有 3 个数据成员:id、name 和 salary 的类。但是,我们想通过 salary 来检查 Employee 对象的相等性。然后,我们需要覆盖 equals() 方法。 20) 如何同步 List、Set 和 Map 元素?是的,Collections 类提供了使 List、Set 或 Map 元素同步的方法。 这些方法通过将提供的集合(List、Set 或 Map)封装在同步包装器中,提供线程安全的集合操作。这可以避免危险的竞态条件并确保数据完整性,尤其是在多个线程可能并发访问或修改集合的情况下。 21) 泛型集合的优点是什么?与非泛型集合相比,Java 中的泛型集合提供了许多优点。 1. 消除类型转换 使用泛型集合的一个主要优点是不需要显式类型转换。从非泛型集合中检索元素时,我们必须将其转换为正确的数据类型;如果转换不正确,可能会导致运行时问题。通过使用泛型,由于编译器在编译时保证了类型安全,我们可以直接使用正确的数据类型而无需进行转换。 2. 类型安全 通过使用泛型集合,编译器可以确保集合内仅使用正确的数据类型,从而提供类型安全性。通过这样做,可以避免因数据类型不匹配而导致的运行时问题。在构建泛型集合时,通过使用类型参数明确定义集合可以包含的组件类型,我们可以减少因错误数据类型导致的错误的可能性。 3. 编译时检查 编译时检查是泛型集合的另一个优点。由于类型信息在编译时可用,编译器可以在代码执行之前发现与类型相关的检查和问题。通过及早发现开发过程中的任何缺陷,这可以提高代码的稳定性和可靠性。开发人员可以通过主动解决编译期间发现的错误来降低运行时错误的风险并增强其代码。 22) 哈希表中什么是哈希冲突,Java 中如何处理?具有相同哈希值的两个不同键称为哈希冲突。为避免此问题,将在单个哈希桶中保留两个单独的条目。 有两种方法可以避免哈希冲突: 1. 分离链接 根据此方法,哈希表中的每个桶都有一个链表,其中包含所有哈希到同一索引的键值对,或者它可能包含另一个数据结构,如树。当发生冲突时,新的键值对会被添加到与该桶关联的链表中。此技术可以使哈希表操作保持相当快的速度,同时允许具有相同哈希值的多个条目共存于同一个桶中。但是,由于需要存储链表,可能会产生额外的内存开销,如果链表变得太大,性能可能会受到影响。 2. 开放寻址 当开放寻址发生冲突时,哈希表会寻找另一个位置来存储冲突的键值对。开放寻址可以通过多种方法实现,包括双重散列、二次探测和线性探测。例如,线性探测涉及按顺序扫描哈希表中的槽,直到找到一个空槽,然后可以将冲突的元素插入其中。 尽管开放寻址消除了存储链表等额外数据结构的需要,但在负载因子较高的情况下,它可能会导致性能下降和聚集。 此外,组件的分布和哈希表操作的有效性可能会受到探测技术选择的影响。 23) Dictionary 类是什么?Java 的 Dictionary 类通过提供 put()、get()、remove() 和 elements() 等方法,可以更轻松地存储键值对。但是,由于它是一个抽象类,因此需要通过子类化来实现。由于其更优的功能和效率,Hashtable 在当前 Java 中已被 Dictionary 大部分取代。
24) 基于哈希的集合的默认负载因子大小是多少?默认的负载因子大小为 **0.75**。默认容量的计算方法是初始容量 * 负载因子。例如,16 * 0.75 = 12。因此,12 是 Map 的默认容量。 25) Fail-fast 是什么意思?Java 中的“Fail-fast”(快速失败)是指迭代器或集合类。在迭代期间,结构性更改可能涉及元素的添加、删除或修改。与存在不可预测行为或数据损坏风险的其他方法不同,快速失败行为可确保迭代器及时且一致地失败。 快速失败迭代器通过在发现并发修改时提供即时反馈来保证集合的完整性,而无需额外的内存开销。 26) 数组和 ArrayList 有什么区别?数组和 ArrayList 之间的主要区别如下。
27) 数组的 length 和 ArrayList 的 size 有什么区别?数组的长度可以使用 length 属性获取,而 ArrayList 不支持 length 属性,但我们可以使用 size() 方法来获取列表中对象的数量。 获取数组长度 获取 ArrayList 的大小 28) 如何将 ArrayList 转换为 Array,将 Array 转换为 ArrayList?我们可以使用 Arrays 类的 asList() 方法将 Array 转换为 ArrayList。asList() 方法是 Arrays 类的静态方法,它接受 List 对象。请参考以下语法: 我们可以使用 ArrayList 类的 toArray() 方法将 ArrayList 转换为 Array。请参考以下语法将 ArrayList 转换为 List 对象。 29) 如何使 Java ArrayList 只读?我们可以通过调用 Collections.unmodifiableCollection() 方法来获取一个 Java ArrayList,使其变为只读。当我们定义一个 ArrayList 为只读时,我们不能通过 add()、remove() 或 set() 方法修改集合。 ReadOnlyArrayList.java 输出 Cannot add elements to the read-only list. Read-only list: [Apple, Banana, Orange, Grape] 30) 如何从 ArrayList 中删除重复项?有两种方法可以从 ArrayList 中删除重复项。
使用 LinkedHashSet 从 ArrayList 中删除重复元素的流程
31) 如何反转 ArrayList?要反转 ArrayList,我们可以使用 Collections 类的 reverse() 方法。请参考以下示例。 ReverseArrayList.java 输出 printing the list.... 10 50 30 printing list in reverse order.... 30 50 10 32) 如何按降序对 ArrayList 进行排序?要按降序对 ArrayList 进行排序,我们可以使用 Collections 类的 reverseOrder() 方法。请参考以下示例。 ReverseArrayList.java 输出 printing the list.... 10 50 30 60 20 90 printing list in descending order.... 90 60 50 30 20 10 33) 如何同步 ArrayList?我们可以通过两种方式同步 ArrayList。 1. 使用 Collections.synchronizedList() 方法 使用此方法,Collections 类的 synchronizedList() 方法将包装您的 ArrayList。它通过确保一次只有一个线程可以访问列表来使列表线程安全。 2. 使用 CopyOnWriteArrayList<T> 这是 Java 内置的、支持同步的 List 接口的自定义版本。每次执行修改底层数组的操作时,都会创建一个新副本。这消除了显式同步的需要,并允许对列表进行安全的并发访问。 34) 何时使用 ArrayList 和 LinkedList?LinkedList 更适合更新操作,而 ArrayList 更适合搜索操作。虽然 ArrayList 和 LinkedList 确实具有不同的性能特征,使得它们更适合某些操作,但何时使用一个而不是另一个的决定应考虑除了更新和搜索操作之外的各种因素。 ArrayList
LinkedList
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