集合知识

常见集合

JAVA集合类主要由Collection和map派生
绿色代表接口。


常规上分为四大类:
List代表有序可重复集合。Set代表无序不可重复集合，Queue是队列集合，Map代表的是key-value对集合。
关于它们的常见实现类由ArryayList，LinkedList,HashSet,TreeSet，HashMap等

List 、Set和Map 的区别

1.List以索引来存取元素，可以插入多个null，元素可重复
set不能存放重复元素，只允许有一个null。
Mao存储的是键值对映射。
2.底层不同，List有数组和链表2种形式，Set,Map基于哈希储存和红黑树2种方式实现。
3.Set基于Mao实现,Set的元素就是Map的键值

ArrayList 了解吗

ArryList的底层是动态数组，可使用ensureCapacity来增加实列的容量，ArrayList基础了AbstractList并且实现了List接口。

ArrayList 的扩容机制

讲解源码。先计算容器的大小，返回数组大小的容器中，如果数组为空则返回默认容量和添加后的容量的最大值，不为空则返回添加后的容量。在判断容量是否足够的函数中，如果容量够，则将其扩容为1.5倍

如何在遍历ArryList的时候移除一个元素

快速失败的定义和解决方案。foreach属于迭代器。要用remove维护它的状态，因为modCout变量如果变化，迭代器检测到变化就会抛出异常。

Arraylist 和 Vector 的区别

vector的扩容是2倍
vector虽然具有线程安全，但是其操作的效率很低。正因为其有线程安全才导致了效率低，其在每一次操作后都需要去同步线程。

Arraylist 与 LinkedList的区别

1.arrylist是动态数组，linklist是链表。
2.对于随机访问getset，arrylist速度优先，因为linklist要进行指针遍历。
3.对于添加元素，linklist的效率更高，因为其只需要修改指针，arrylist往往伴随着扩容的操作。

hashMap

hashmap基于数组，列表和红黑树(jdk1.8后加入)，当链表长度超过8时变为红黑树，小于6时变为列表。

解决hash冲突的方法

1.开放地址法:当发生冲突后,去寻找一个不冲突的哈希地址pi，导致地址空间要求大
2.再哈希法.提供多个哈希函数，如果第一个函数发生了冲突，就去计算第二个，直到没有发生冲突为止。
3.链地址法:发生冲突去生成链表。

使用hash算法

1.取hashcode的值2.高位运算3.取模运算

为什么设置hashmap的容量

hashmap具有扩容机制，扩容是当超过某个临界条件就会扩容，并不是到满了后才进行扩容。如果没有指定容量，会不断从小开始扩容，每次扩容要重建立hash表，影响性能。

hashmap的扩容过程是怎么样的

1.8 当元素大于threshold进行扩容，用2倍的数组代替原数组，用尾插法。
1.7链表采用头插法，这种插入方式当扩容迁移的方式可能会引发循环链表，1.8的尾插法可以避免

说说hashmapput方法的流程

1.table没有初始化就进行初始化流程。
2.用hash算法计算key的索引。
3.如果索引位置没元素则插入，有元素要分链表插入和黑红树插入
4.如果链表的阈值大于了8就要转为红黑树
5.添加成功后看是否需要扩容

红黑树特点

1. 叶子节点都是黑色。根节点也是黑色的
2. 红节点下必然是黑色
3. 一个节点到叶子节点经过的黑节点数目是一样的

为什么超过一定的数目需要先用链表然后再转红黑树

当数量过大的时候，链表的查找为on，相对红黑树大于8个则可以构建红黑树，查找速度为ologn，可以加快查询速度。
为什么不直接用红黑树---小规模数据插入红黑树要通过左旋右旋变色等操作保证平衡，耗费性能。

hashmap的长度是2的n次方

HashMap默认加载因子是多少？为什么是 0.75

一般用什么作为HashMap的key?

一般选用Integer和String
1.因为String是不可变的，所以它创建hashcode就被缓存了，不需要重新计算。
2.获取对象的时候要用到 equals() 和 hashCode() 方法，而Integer、String这些类都已经重写了 hashCode() 以及 equals() 方法，不需要自己去重写这两个方法

HashMap为什么线程不安全？

1.7 是死循环
1.8会发生数据覆盖的情况

HashMap和HashTable的区别

1.hashmap可以接受null值
2.hashtable是线程安全的
3.因为是线程安全就伴随着多线程之间的同步，所以效率较慢，在单线程中效率慢。
4.hashtable直接使用了对象的hashcode，而hashmap重新计算hash值。因为hashmap会根据数组的大小进行一次取余确认在数组中的位置

LinkedHashMap底层原理

hashmap的迭代出的数据并不是原先加入的数据。ListedHashMap基础了hashmap和linkList的特性，具有顺序，以双向链表储存。线程不安全。map的特性就是键值对的储存，且键不可以重复

介绍treemap

treemap是一个可以比较元素大小的集合，对传入的key进行了排序，可以使用自然排序也可以自己设定排序规则。

1.有序的key-value集合，使用了红黑树。
2.TreeMap继承了AbstractMap，实现了NavigableMap接口，支持一系列的导航方法，给定具体搜索目标，可以返回最接近的匹配项。如floorEntry()、ceilingEntry()分别返回小于等于、大于等于给定键关联的Map.Entry()对象，不存在则返回null。lowerKey()、floorKey、ceilingKey、higherKey()只返回关联的key

HashSet底层原理

HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 的区别

treeset可以按照大小遍历，linkhashset可以根据加入的顺序遍历，HashSet 是 Set 接口的主要实现类 ，HashSet 的底层是 HashMap，线程不安全的，可以存储 null 值；

什么是fail fast？

集合中有modCount记录集合操作的次数，假如线程a在遍历某一个数组，另外一个线程修改了内容导致modCount变动，遍历的线程就会抛出ConcurrentModificationException，产生fast-fail

解决方法:1.上锁，2.使用CopyOnWriteArrayList来替换ArrayList。在对CopyOnWriteArrayList进行修改操作的时候，会拷贝一个新的数组，对新的数组进行操作，操作完成后再把引用移到新的数组

什么是fail safe

采用安全失败机制的集合容器，为了避免fail fast，遍历时不是直接在集合内容上访问，而是拷贝数据对拷贝数据修改后替换原数组。
缺点:迭代器不能获得在迭代过程中其他线程进行的修改。

介绍ArryDeque

实现了双端队列，内部使用循环数组实现，默认大小为16.
1.队列的好处是添加方便，但是查询删除效率低
2.不支持索引操作，这里指的是没有实现索引接口，没有索引定位的方法，添加的元素只允许在末尾和开头进行添加
链表没有索引的概念，不能通过o(1)的方式根据索引定位，但也是可以进行索引操作，只需要遍历到某个位置然后进行修改择校

linklist也是一个双向的链表，只从2端操作看，arrydeque效率更高，如果需要进行索引操作，linklist更优秀，2者都是线程不安全的。

哪些集合类是线程安全的，哪些是不安全的

迭代器 Iterator 是什么？

常用迭代器去遍历hashmap等

Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

如何让一个集合不能被修改

unmodifiableMap/unmodifiableList/unmodifiableSet方法

地址不可变，但地址内部的内容是可以变的