Java集合类面试题

Java中的集合类是面试中经常被问及的一个知识点。集合类是用于存储对象数据并进行操作的类，它基本上涵盖了Java中所有数据结构的实现，如数组、链表、哈希表等。在面试中，经常会存在关于集合类的许多问题，包括它们的特点、使用方法、应用场景等等。下面将从多个方面进行详细阐述。

一、集合类概述

Java集合类是一组用于存储和操作一组对象的类。Java集合类是在Java SE 1.2版本中引入的。Java集合类中包含的常用数据结构有：List、Set、Map等。优点是可动态扩展，实现了类与类之间的高度解耦。

Java中集合类主要分为三大类：List、Set和Map，其中List和Set属于Collection接口的子接口，Map则为独立的接口。集合类中存储的元素只能是对象，而基本数据类型需要使用对应的包装类。

二、List接口

List是一个有序的集合，可以包含一些重复的元素。List接口继承自Collection接口，并增加了操作列表特有的功能。Java集合类中实现了List接口的有ArrayList、LinkedList、Stack、Vector等。

1、ArrayList

ArrayList是一个动态数组，它的大小可以动态增长或减少，等价于动态的 Object[]。ArrayList中允许包含重复的元素。ArrayList是非线程安全的。若需要多线程间并发访问的时候使用 Vector。

示例代码：

ArrayList list = new ArrayList<>();
list.add("China");
list.add("USA");
list.add("UK");
System.out.println(list.size());
System.out.println(list.get(0));
for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

  

三、Set接口

Set是一个不包含重复元素的集合。Set接口继承自Collection接口，确保了元素的唯一性。Java集合类中实现了Set接口的有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等。

1、HashSet

HashSet是一个无序的集合，它不允许有重复元素的存在，因为它的实现是基于HashMap的。HashSet允许使用null元素。它是非线程安全的。

示例代码：

HashSet set = new HashSet<>();
set.add("China");
set.add("USA");
set.add("UK");
System.out.println(set.size());
for (String s : set) {
    System.out.println(s);
}

  

四、Map接口

Map是一个key-value映射的集合。Map接口继承自Collection接口的不同的接口，它是一个键值对(key-value)映射的集合，不允许重复的Key，但允许重复的Value。Java集合类中实现了Map接口的有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable等。

1、HashMap

HashMap是一个哈希表，它存储的内容是key-value键值对。HashMap允许null作为键或值，但是要注意空指针异常。HashMap是非线程安全的。若需要多线程间并发访问的时候使用 ConcurrentHashMap。

示例代码：

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(1, "China");
map.put(2, "USA");
map.put(3, "UK");
System.out.println(map.get(1));
for (Integer key : map.keySet()) {
    System.out.println(key + ": " + map.get(key));
}

  

五、集合类应用场景

Java集合类广泛应用于各种业务场合。下面列举几个典型的应用场景：

1、List应用场景

List主要适用于需要精确控制和维护顺序的场合。例如需要按照添加顺序进行排序或遍历，特别是在处理有序数据的时候，List的效率比较高。List也可以用于处理一些需要对数据进行频繁的检索或更新的情况。

2、Set应用场景

Set主要用于去重或查找是否包含某个元素。它把重复的元素踢出了集合，只保存不重复的元素，适用于那些不需要关心元素出现的顺序，而又不允许数据重复的场合。比如说使用Set+thead实现去重操作等。

3、Map应用场景

Map主要应用于需要按照键值对来存储和访问数据的情况。例如，我们需要存储每个单词在一篇文章中出现的次数，此时就可以使用 Map 类型，同时将单词作为 Key，出现的次数作为 value。一个典型的应用场景是在开发Java Web项目的时候，一些参数的传递使用Map对象(如SpringMVC中传递的Model对象就是一个存放业务数据的Map对象)。