Java集合常见面试题集锦

1、介绍Collection框架的结构

集合是Java中的一个非常重要的一个知识点，主要分为List、Set、Map、Queue三大数据结构。它们在Java中的结构关系如下：

Collection接口是List、Set、Queue的父级接口。

Set接口有两个常用的实现类：HashSet和TreeSet。List接口的常用接口有ArrayList和Vector接口。

Map接口有两个常用的实现类：Hashtable和HashMap。

2、Collection框架中实现比较要实现什么接口

要实现比较有两种方式：第一种，实体类实现Comparable<T>接口，并实现 compareTo(T t) 方法，我们称为内部比较器。第二种，创建一个外部比较器，这个外部比较器要实现Comparator接口的 compare(T t1, T t2)。

第一种，实现Comparable接口：

package com.chanshuyi.comparable;
 
import java.util.*;
 
public class Student implements Comparable<Student> {
 
    private String name;
 
    private int age;
 
    public Student() {
    }
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public int getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        if ( getAge() > o.getAge()) {
            return 1;
        } else if ( getAge() < o.getAge()) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
 
    //重写toString() 用于输出
    public String toString() {
        return "[" + name + "," + age + "]";
    }
 
    public static void main(String args[]){
        Student s1 = new Student("Tom", 12);
        Student s2 = new Student("Marry", 9);
        Student s3 = new Student("Json", 88);
 
        List<Student> studentList = new ArrayList<Student>();
        studentList.add(s1);
        studentList.add(s2);
        studentList.add(s3);
 
        Collections.sort(studentList);
        System.out.printf("Original  sort, list:%s\n", studentList);
    }
}

第二种，实现Comparator接口：

先定义一个Student类，无须实现任何接口。

public class Student {
 
    private String name;
 
    private int age;
 
    public Student() {
    }
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public int getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

定义一个外部比较器类，实现Comparator接口：

public class StudentComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if (o1.getAge() > o2.getAge()) {
            return 1;
        }else if (o1.getAge() == o2.getAge()) {
            return 0;
        }else{
            return -1;
        }
    }
 
    public static void main(String args[]) {
        Student marry = new Student("marry", 12);
        Student tom = new Student("tom", 3);
        Student jackson = new Student("jackson", 88);
 
        StudentComparator comparator = new StudentComparator();
        System.out.println(comparator.compare(marry, tom)); //
        System.out.println(comparator.compare(tom, jackson));  //-1
    }
}

由此可见，如果你希望该实体类在放入集合的时候能按照你希望的方式排序（如果集合支持），那么你需要让实体类实现Comparable接口。如果你只是需要简单比较两个实体类的大小，最后返回一个结果，那么用Comparator接口实现一个外部比较器更合适。

3、ArrayList和Vector的区别（是否有序、是否重复、数据结构、底层实现）

ArrayList和Vector都实现了List接口，他们都是有序集合，并且存放的元素是允许重复的。它们的底层都是通过数组来实现的，因此列表这种数据结构检索数据速度快，但增删改速度慢。

而ArrayList和Vector的区别主要在两个方面：

第一，线程安全。Vector是线程安全的，而ArrayList是线程不安全的。因此在如果集合数据只有单线程访问，那么使用ArrayList可以提高效率。而如果有多线程访问你的集合数据，那么就必须要用Vector，因为要保证数据安全。

第二，数据增长。ArrayList和Vector都有一个初始的容量大小，当存储进它们里面的元素超过了容量时，就需要增加它们的存储容量。ArrayList每次增长原来的0.5倍，而Vector增长原来的一倍。ArrayList和Vector都可以设置初始空间的大小，Vector还可以设置增长的空间大小，而ArrayList没有提供设置增长空间的方法。

4、HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口，并且都是key-value的数据结构。它们的不同点主要在三个方面：

第一，Hashtable是Java1.1的一个类，它基于陈旧的Dictionary类。而HashMap是Java1.2引进的Map接口的一个实现。

第二，Hashtable是线程安全的，也就是说是线程同步的，而HashMap是线程不安全的。也就是说在单线程环境下应该用HashMap，这样效率更高。

第三，HashMap允许将null值作为key或value，但Hashtable不允许（会抛出NullPointerException）。

5、List 和 Map 区别？（数据结构，存储特点）

这个要从两个方面来回答，一方面是List和Map的数据结构，另一方面是存储数据的特点。在数据结构方面，List存储的是单列数据的集合，而Map存储的是key、value类型的数据集合。在数据存储方面，List存储的数据是有序且可以重复的，而Map中存储的数据是无序且key值不能重复（value值可以重复）。

6、List、Map、Set三个接口，存取元素时，各有什么特点？

List与Set具有相似性，它们都是单列元素的集合，所以，它们有一个功共同的父接口，叫Collection。Set里面不允许有重复的元素，所谓重复，即不能有两个相等（注意，不是仅仅是相同）的对象 ，即假设Set集合中有了一个A对象，现在我要向Set集合再存入一个B对象，但B对象与A对象equals相等，则B对象存储不进去。所以，Set集合的add方法有一个boolean的返回值，当集合中没有某个元素，此时add方法可成功加入该元素时，则返回true，当集合含有与某个元素equals相等的元素时，此时add方法无法加入该元素，返回结果为false。Set取元素时，没法说取第几个，只能以Iterator接口取得所有的元素，再逐一遍历各个元素。

List表示有先后顺序的集合， 注意，不是那种按年龄、按大小、按价格之类的排序。当我们多次调用add(Obj e)方法时，每次加入的对象就像火车站买票有排队顺序一样，按先来后到的顺序排序。有时候，也可以插队，即调用add(int index,Obj e)方法，就可以指定当前对象在集合中的存放位置。一个对象可以被反复存储进List中，每调用一次add方法，这个对象就被插入进集合中一次，其实，并不是把这个对象本身存储进了集合中，而是在集合中用一个索引变量指向这个对象，当这个对象被add多次时，即相当于集合中有多个索引指向了这个对象，如图x所示。List除了可以以Iterator接口取得所有的元素，再逐一遍历各个元素之外，还可以调用get(index i)来明确说明取第几个。

Map与List和Set不同，它是双列的集合，其中有put方法，定义如下：put(obj key,obj value)，每次存储时，要存储一对key/value，不能存储重复的key，这个重复的规则也是按equals比较相等。取则可以根据key获得相应的value，即get(Object key)返回值为key 所对应的value。另外，也可以获得所有的key的结合（map.keySet()），还可以获得所有的value的结合（map.values()），还可以获得key和value组合成的Map.Entry对象的集合（map.entrySet()）。

List 以特定次序来持有元素，可有重复元素。Set 无法拥有重复元素,内部排序。Map 保存key-value值，value可多值。