Java 72道面试题和答案.docx

Java集合框架是Java编程语言中一个非常重要的组成部分，它提供了一种高效且灵活的方式来存储和管理数据。在面试中，了解并掌握集合框架的基本概念、特点、用途以及底层实现是必不可少的知识点。以下是对Java集合框架的一些核心内容的详细解释： 1. **集合**：集合是一个容器，用于存储对象的引用，而不是对象本身。它可以动态调整大小，不同于固定长度的数组。集合主要分为三大类：Set、List和Map。 - **Set**：无序且不允许重复元素的集合，如HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。其中，HashSet基于HashMap实现，内部使用哈希表存储元素；TreeSet则使用红黑树，保证了元素的排序性；LinkedHashSet保留了插入顺序。 - **List**：有序且允许重复元素的集合，如ArrayList、LinkedList和Vector。ArrayList基于Object数组，适合快速随机访问；LinkedList是双向循环链表，适合频繁添加和删除元素；Vector与ArrayList类似，但它是线程安全的。 - **Map**：键值对的集合，Key唯一，Value可以重复。常见的实现有HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap和Properties。HashMap提供快速的查找性能，基于数组+链表（JDK1.8后部分情况下转为红黑树）；TreeMap内部是红黑树，保证了键的排序；Hashtable是线程安全的HashMap；ConcurrentHashMap为并发访问优化；Properties用于存储配置信息。 2. **集合特点**： - 存储对象的容器，便于对大量数据进行集中管理。 - 动态长度，与固定大小的数组相比更加灵活。 - 集合只能存储引用数据类型，不能直接存储基本类型。 - 不同集合类型有不同的数据结构和操作特性。 3. **集合框架的好处**： - 容量自动增长，无需预估大小。 - 提供高效的算法和数据结构，简化编程工作，提高程序效率。 - 可以通过继承和重写实现自定义功能，增强代码的复用性。 - 使用标准API，降低维护成本，易于学习和使用。 4. **集合与数组的区别**： - 长度：数组长度固定，集合长度可变。 - 数据类型：数组可以存储基本类型和引用类型，集合仅存储引用类型。 - 元素约束：数组元素可以是同一类型，集合中元素可以是不同类型的对象。 5. **底层数据结构**： - List的实现中，ArrayList使用Object数组，LinkedList使用双向循环链表。 - Set的实现中，HashSet和LinkedHashSet基于HashMap，而TreeSet基于红黑树。 - Map的实现中，HashMap在JDK1.8前是数组+链表，1.8后部分情况下转为红黑树；LinkedHashMap增加了双向链表以保持插入或访问顺序；HashTable和ConcurrentHashMap也是基于数组+链表，线程安全。 理解这些核心概念和实现细节对于深入掌握Java编程和解决实际问题至关重要，也是Java面试中常见的考察点。熟练运用集合框架可以极大地提高代码的可读性和性能。