2021年Java集合面试题大汇总附答案

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Java 集合

题1：Java 中两个对象 hashCode 相等会产生什么问题？

Java中两个对象hashCode相等会产生哈希碰撞，若key值相同则替换旧值，不然链接到链表后面，链表长度超过阙值8就转为红黑树存储。

题2：Java 中 List 和 Array 如何相互转换？

List to Array

List 提供了toArray的接口，所以可以直接调用转为object型数组

List<String> list = new ArrayList<String>();
Object[] array=list.toArray();

上述方法存在强制转换时会抛异常，下面此种方式更推荐：可以指定类型

String[] array=list.toArray(new String[list.size()]);

Array to List

最简单的方法

String[] array = {"java", "c"};
List<String> list = Arrays.asList(array);

public static <T> List<T> asList(T... a) {
    return new ArrayList<>(a);
}

题3：HashMap 长度为什么是2的幂次方？

HashMap默认长度16，扩容是2的n次方。

HashMap为了存取高效，要尽量较少碰撞，通俗的说就是要尽量把数据分配均匀，每个链表长度大致相同，这个实现就是要把数据存到哪个链表中的算法。

取模即hash%length，计算机中直接求余效率不如位移运算，JDK源码中做了相应的优化hash&(length-1)，hash%length==hash&(length-1)的前提是length是2的n次方；

比如说10%8=2,10的二进制是1010，8的二进制是0100

0000 1010 0000 1000

这种取余操作对应2的幂次实际上也就是除数的值之前的数据被整除，后面的余数就是被除数剩余部分为1的值。

0000 1010除以0000 1000把0000 1000高位以及自己抹除，剩下0000 0010。换成与（&）的操作，就是把n(除数)-1和被除数，取余的结果“(n-1)&hash ”。

为什么这样可以均匀分布减少碰撞呢？

2的n次方实即为1后面有n个0，2的n次方-1即为n个1；

比如长度为9时，3&(9-1)=0  2&(9-1)=0 ，都在0上，碰撞了；

比如长度为8时，3&(8-1)=3  2&(8-1)=2 ，不同位置上，不碰撞。

其实就是按位“与”的时候，每一位都能&1，也就是和1111……1111111进行与运算。

Hash值的范围值-2147483648到2147483647，前后加起来大概40亿的映射空间，只要哈希函数映射得比较均匀松散，一般应用是很难出现碰撞的。但问题是内存是无法存储这种量级别数组的，所以这个散列值是不能直接使用的。可以针对数组的长度取模运算，得到的余数才能用来要存放的位置也就是对应的数组下标。这个数组下标的计算方法是“(n-1) & hash”。这也就解释了HashMap的长度为什么是2的幂次方。

题4：Java 中两个键 hashCode 相等，如何获取对象？

HashCode相同，通过equals比较内容获取值对象。

题5：HashMap 参数 loadFacto 作用是什么？

loadFactor表示HashMap的拥挤程度，影响hash操作到同一个数组位置的概率。默认loadFactor等于0.75，当HashMap里面容纳的元素已经达到HashMap数组长度的75%时，表示HashMap太挤了，需要扩容，在HashMap的构造器中可以定制loadFactor。

题6：Collection 和 Collections 有什么区别？

java.util.Collection是一个集合接口。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。

Collection ├List │├LinkedList │├ArrayList │└Vector │　└Stack └Set

java.util.Collections是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架。

题7：HashMap 集合如何按 value 值排序？

HashMap是一个数组和链表组成的一种链表散列结构，存储方式是根据key的hash值来决定存储的位置，因此存储后的元素不会维持插入时的顺序。

如果需要控制某个类的次序且本身不支持排序，可以通过java.util.Comparator接口建立一个类比较器进行排序从而实现排序。

将HashMap中的entryset取出放入一个ArrayList中，对ArrayList中的entryset进行排序，以达到对HashMap中value值排序的效果。

实例代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;

public class SortHashMap {
	public static void main(String[] args) {
	
		Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
		map.put("A", 4);
		map.put("B", 2);
		map.put("C", 1);
		map.put("D", 3);

		List<Map.Entry<String, Integer>> list = new ArrayList<>(map.entrySet());
		Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
			@Override
			public int compare(Entry<String, Integer> o1, Entry<String, Integer> o2) {
				return o1.getValue() - o2.getValue();
			}
		});

		Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iter = list.iterator();
		while (iter.hasNext()) {
			Map.Entry<String, Integer> item = iter.next();
			String key = item.getKey();
			int value = item.getValue();
			System.out.println("键：" + key + "   值：" + value);
		}
	}
}

执行结果如下：

键：C   值：1
键：B   值：2
键：D   值：3
键：A   值：4

题8：泛型都有哪些规则？

1、泛型的参数类型只能是类（包括自定义类），不能是简单类型。

2、同一种泛型可以对应多个版本，这是因参数类型是不确定的，不同版本的泛型类实例是不兼容的。

3、泛型类型的参数可以有多个。

3、泛型的参数类型可以使用extends语句，称为“有界类型”。

4、泛型的参数类型可以是通配符类型，例如Class类。

题9：Java 中 ConcurrentModificationException 异常出现的原因？

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(2);
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Integer integer = iterator.next();
            if(integer==2)
                list.remove(integer);
        }
    }
}

执行上段代码是有问题的，会抛出ConcurrentModificationException异常。

原因分析：调用list.remove()方法，导致modCount和expectedModCount的值不一致。

final void checkForComodification() {
    if (modCount != expectedModCount)
    throw new ConcurrentModificationException();
}

解决办法：在迭代器中如果要删除元素的话，需要调用Iterator类的remove方法。

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(2);
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Integer integer = iterator.next();
            if(integer==2)
                iterator.remove();   //注意这个地方
        }
    }
}

题10：Java 中如何优化 ArrayList 集合插入万条数据量？

ArrayList的底层是数组实现且数组的默认值是10，如果插入10000条要不断的扩容，耗费时间，所以我们调用ArrayList的指定容量的构造器方法ArrayList(int size) 就可以实现不扩容，就提高了性能。

题11：hashmap-和-hashtable-有什么区别

题12：jdk1.8-中对-hashmap-和-concurrenthashmap-做了哪些优化

题13：set-为什么是无序的

题14：java-中如何判断-“java.util.linkedlist”-字符串实现-list-接口

题15：java-中什么是-fail-safe

题16：什么是-hashset

题17：jdk1.8-和-jdk1.7-中-arraylist-的初始容量多少

题18：hashset-和-hashmap-有什么区别

题19：为什么不直接将key作为哈希值而是与高16位做异或运算

题20：java-中如何实现单链表的反转

题21：arraylist-和-linkedlist-有什么区别

题22：java-中同步集合与并发集合有什么区别

题23：java-中求单链表中节点的个数

题24：java-数组中可以使用泛型吗

题25：java-中如何查找单链表中的中间结点