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大公司最喜欢问的 Java 集合类面试题

2015-03-03 分类：JAVA 开发、编程开发、首页精华 2 人评论

来源：IT 宅男

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解答！

看了一些所谓大公司的 JAVA 面试问题，发现对于 JAVA 集合类的使用都比较看重似的，

而自己在这方面还真的是所真甚少，抽空也学习学习吧。

java.util 包中包含了一系列重要的集合类，而对于集合类，主要需要掌握的就是它的内部

结构，以及遍历集合的迭代模式。

接口：Collection

Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元

素（Elements）。一些 Collection 允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些

不行。Java SDK 不提供直接继承自 Collection 的类，Java SDK 提供的类都是继承自 Co

llection 的“子接口”如 List 和 Set。

所有实现 Collection 接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创

建一个空的 Collection，有一个 Collection 参数的构造函数用于创建一个新的

Collection，这个新的 Collection 与传入的 Collection 有相同的元素。后一个构造函数允

许用户复制一个 Collection。

主要的一个接口方法：boolean add(Ojbect c)

虽然返回的是 boolean，但不是表示添加成功与否，这个返回值表示的意义是 add()执行

后，集合的内容是否改变了（就是元素的数量、位置等有无变化）。类似的 addAll，rem

ove，removeAll，remainAll 也是一样的。

用 Iterator 模式实现遍历集合

Collection 有一个重要的方法：iterator()，返回一个 Iterator（迭代器），用于遍历集合

的所有元素。Iterator 模式可以把访问逻辑从不同的集合类中抽象出来，从而避免向客户

端暴露集合的内部结构。典型的用法如下：

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代器

while(it.hasNext()) {

Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

}

不需要维护遍历集合的“指针”，所有的内部状态都由 Iterator 来维护，而这个 Iterator

由集合类通过工厂方法生成。

每一种集合类返回的 Iterator 具体类型可能不同，但它们都实现了 Iterator 接口，因此，

我们不需要关心到底是哪种 Iterator，它只需要获得这个 Iterator 接口即可，这就是接口

的好处，面向对象的威力。

要确保遍历过程顺利完成，必须保证遍历过程中不更改集合的内容（Iterator 的 remove()

方法除外），所以，确保遍历可靠的原则是：只在一个线程中使用这个集合，或者在多线

程中对遍历代码进行同步。

由 Collection 接口派生的两个接口是 List 和 Set。

List 接口

List 是有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使

用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素，这类似于 Java

的数组。和下面要提到的 Set 不同，List 允许有相同的元素。

除了具有 Collection 接口必备的 iterator()方法外，List 还提供一个 listIterator()方法，返

回一个 ListIterator 接口，和标准的 Iterator 接口相比，ListIterator 多了一些 add()之类

的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。

实现 List 接口的常用类有 LinkedList，ArrayList，Vector 和 Stack。

LinkedList 类

LinkedList 实现了 List 接口，允许 null 元素。此外 LinkedList 提供额外的 get，

remove，insert 方法在 LinkedList 的首部或尾部。这些操作使 LinkedList 可被用作堆栈

（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。

注意 LinkedList 没有同步方法。如果多个线程同时访问一个 List，则必须自己实现访问同

步。一种解决方法是在创建 List 时构造一个同步的 List：

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));

ArrayList 类

ArrayList 实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括 null。ArrayList 没有同步。

size，isEmpty，get，set 方法运行时间为常数。但是 add 方法开销为分摊的常数，添加

n 个元素需要 O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

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