常考集合面试题（一）

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zhz小白 2021-04-21 12:59:23 ©著作权

文章标签 集合面试 文章分类 Java 后端开发

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集合面试题目录

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一、集合容器概述
- 1、什么是集合
- 2、集合的特点
- 3、集合和数组的区别
- 4、使用集合框架的好处
- 5、常用的集合类有哪些？
- 6、List，Set，Map三者的区别？List、Set、Map 是否继承自 Collection 接口？List、Map、Set 三个接口存取元素时，各有什么特点？
- 7、集合框架底层数据结构
- 8、哪些集合类是线程安全的？
- 9、Java集合的快速失败机制 “fail-fast”？
- 10、 fail-safe(安全失败)是什么？
- 11.fail-fast(快速失败)和fail-safe(安全失败)比较
- 12、怎么确保一个集合不能被修改？

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常考集合面试题（一）
常考集合面试题-List接口（二）
常考集合面试题之Set-Queue（三）
常考集合面试题之Map(四)
常考集合面试题-辅助工具（五）

一、集合容器概述

1、什么是集合

用于存储数据的容器。

2、集合的特点

1、对象封装数据，对象多了也需要存储。集合用于存储对象。2、对象的个数确定可以使用数组，对象的个数不确定的可以用集合。因为集合是可变长度的。

3、集合和数组的区别

1、数组是固定长度的；集合可变长度的。2、数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。3、数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。

4、使用集合框架的好处

1、容量自增长；2、提供了高性能的数据结构和算法，使编码更轻松，提高了程序速度和质量；3、允许不同 API 之间的互操作，API之间可以来回传递集合；4、可以方便地扩展或改写集合，提高代码复用性和可操作性。5、 通过使用JDK自带的集合类，可以降低代码维护和学习新API成本

5、常用的集合类有哪些？

Map接口和Collection接口是所有集合框架的父接口：	1. Collection接口的子接口包括：Set接口和List接口	2. Map接口的实现类主要有：HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap以及Properties等	3. Set接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等	4. List接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack以及Vector等

6、List，Set，Map三者的区别？List、Set、Map 是否继承自 Collection 接口？List、Map、Set 三个接口存取元素时，各有什么特点？

常考集合面试题（一）_集合面试

Java 容器分为 Collection 和 Map 两大类，Collection集合的子接口有Set、List、Queue三种子接口。我们比较常用的是Set、List，Map接口不是collection的子接口。
Collection集合主要有List和Set两大接口	1、List：一个有序（元素存入集合的顺序和取出的顺序一致）容器，元素可以重复，可以插入多个null元素，元素都有索引。
	常用的实现类有 ArrayList、LinkedList和 Vector。	2、Set：一个无序（存入和取出顺序有可能不一致）容器，不可以存储重复元素，只允许存入一个null元素，必须保证元素唯一性。
	Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。
Map是一个键值对集合，存储键、值和之间的映射。 Key无序，唯一；value 不要求有序，允许重复。Map没有继承于Collection接口，从Map集合中检索元素时，只要给出键对象，就会返回对应的值对象。
	Map 的常用实现类：HashMap、TreeMap、HashTable、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap。

7、集合框架底层数据结构

Collection	1、List		1。Arraylist： Object数组		2.Vector： Object数组		3.LinkedList： 双向循环链表	2、 Set		1.HashSet（无序，唯一）：基于 HashMap 实现的，底层采用 HashMap 来保存元素		2.LinkedHashSet： LinkedHashSet 继承与 HashSet，并且其内部是通过		3.LinkedHashMap 来实现的。有点类似于我们之前说的LinkedHashMap 其内部是基于 Hashmap 实现一样，不过还是有一点点区别的。		4.TreeSet（有序，唯一）： 红黑树(自平衡的排序二叉树。)Map	1、HashMap： JDK1.8之前HashMap由数组+链表组成的，数组是HashMap的主
	体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的（“拉链法”解决冲突）.JDK1.8以后
	在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转
	化为红黑树，以减少搜索时间	2、LinkedHashMap：LinkedHashMap 继承自 HashMap，所以它的底层仍然是
	基于拉链式散列结构即由数组和链表或红黑树组成。另外，LinkedHashMap 在上面
	结构的基础上，增加了一条双向链表，使得上面的结构可以保持键值对的插入顺序。
	同时通过对链表进行相应的操作，实现了访问顺序相关逻辑。	3、HashTable： 数组+链表组成的，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为
	了解决哈希冲突而存在的	4、TreeMap： 红黑树（自平衡的排序二叉树）

8、哪些集合类是线程安全的？

1、Vector：就比Arraylist多了个同步化机制（线程安全），因为效率较低，现在已
经不太建议使用。在web应用中，特别是前台页面，往往效率（页面响应速度）是优先考虑的。2、Statck：堆栈类，先进后出。3、Hashtable：就比Hashmap多了个线程安全。4、enumeration：枚举，相当于迭代器。

9、Java集合的快速失败机制 “fail-fast”？

在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（增加、删除、修改），则会抛出Concurrent Modification Exception。

原理：迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变modCount的值。每当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。

注意：这里异常的抛出条件是检测到 modCount！=expectedmodCount 这个条件。如果集合发生变化时修改modCount值刚好又设置为了expectedmodCount值，则异常不会抛出。因此，不能依赖于这个异常是否抛出而进行并发操作的编程，这个异常只建议用于检测并发修改的bug。

场景：java.util包下的集合类都是快速失败的，不能在多线程下发生并发修改（迭代过程中被修改）。

解决办法：
在遍历过程中，所有涉及到改变modCount值得地方全部加上synchronized。
使用CopyOnWriteArrayList来替换ArrayList

10、 fail-safe(安全失败)是什么？

采用安全失败机制的集合容器，在遍历时不是直接在集合内容上访问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。

原理：由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，所以不会触发Concurrent Modification Exception。

缺点：基于拷贝内容的优点是避免了Concurrent Modification Exception，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。

场景：java.util.concurrent包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。

11.fail-fast(快速失败)和fail-safe(安全失败)比较

Iterator的安全失败是基于对底层集合做拷贝，因此，它不受源集合上修改的影响。java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的，而java.util.concurrent包下面的所有的类都是安全失败的。快速失败的迭代器会抛出ConcurrentModificationException异常，而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。

12、怎么确保一个集合不能被修改？

可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个
只读集合，这样改变集合的任何操作都会抛出 Java. lang.
UnsupportedOperationException 异常。

示例代码如下：

List<String> list = new ArrayList<>();list. add("x");Collection<String> clist = Collections. unmodifiableCollection(list);clist. add("y"); // 运行时此行报错System. out. println(list. size());