集合

1、Collection

1.1、list集合

常用的实现类：

1. Vector 是 Java 早期提供的线程安全的有序集合，如果不需要线程安全，不建议使用此集合，毕竟同步是有线程开销的。
2. ArrayList 是最常见的非线程安全的有序集合，因为内部是数组存储的，所以随机访问效率很高，但非尾部的插入和删除性能较低，如果在中间插入元素，之后的所有元素都要后移。在多线程情况下可以使用Collections.synchronizedList()来代替。
3. LinkedList 是使用双向链表数据结构实现的，因此增加和删除效率比较高，而随机访问效率较差。

1.2、set集合

1. HashSet 是一个没有重复元素的无序的集合。虽然它是 Set 集合的子类，实际却为HashMap 的实例，相关源码如下：

   public HashSet() {
       map = new HashMap<>();
   }
   

   HashSet 默认容量为 16，每次扩充 0.75 倍

2. LinkedHashSet 是按照元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但同时又使用链表来维护元素的次序，这样使得它看起来像是按照插入顺序保存的。

3. TreeSet 集合实现了自动排序，也就是说 TreeSet 会把你插入数据进行自动排序。

2、集合排序

2.1、Comparable接口

如果一个类实现了Comparable 接口，就意味着该类有了排序功能。重写里面的compareTo(T o)方法。它是一个内部比较器。

2.2、Comparator接口

Comparator 是一个外部比较器，位于 java.util 包下，之所以说 Comparator 是一个外部比较器，是因为它无需在比较类中实现 Comparator 接口，而是要新创建一个比较器类来进行比较和排序。

3、Vector 和 ArrayList 初始化大小和容量扩充有什么区别？

Vector 和 ArrayList 的默认容量都为 10，Vector 容量扩充默认增加 1 倍，ArrayList 容量扩充默认增加大概 0.5 倍 (oldCapacity + (oldCapacity >> 1))。

4、Map

Map 常用的实现类如下：

1. Hashtable：Java 早期提供的一个哈希表实现，它是线程安全的，不支持null 键和值，因为它的性能不如 ConcurrentHashMap，所以很少被推荐使用。
2. HashMap：最常用的哈希表实现，如果程序中没有多线程的需求。HashMap 是一个很好的选择，支持 null 键和值，如果在多线程中可用ConcurrentHashMap 替代。
3. TreeMap：基于红黑树的一种提供顺序访问的 Map，自身实现了 key 的自然排序，也可以指定 Comparator 来自定义排序。
4. LinkedHashMap：HashMap 的一个子类，保存了记录的插入顺序，可在遍历时保持与插入一样的顺序。 HashMap底层数据结构

• HashMap 底层的数据是数组被成为哈希桶，每个桶存放的是链表，链表中的每个节点，就是 HashMap 中的每个元素。在 JDK 8 当链表长度大于等于 8 时，就会转成红黑树的数据结构，以提升查询和插入的效率。

4.1、HashMap主要方法

1）添加方法：put(Object key, Object value)

执行流程如下：

1. 对 key 进行 hash 操作，计算存储 index；
2. 判断是否有哈希碰撞，如果没碰撞直接放到哈希桶里，如果有碰撞则以链表的形式存储；
3. 判断已有元素的类型，决定是追加树还是追加链表，当链表大于等于 8时，把链表转换成红黑树；
4. 如果节点已经存在就替换旧值；
5. 判断是否超过阀值，如果超过就要扩容。

2）获取方法：get(Object key)

执行流程如下：

1. 首先比对首节点，如果首节点的 hash 值和 key 的 hash 值相同，并且首节点的键对象和 key 相同（地址相同或 equals 相等），则返回该节点；
2. 如果首节点比对不相同、那么看看是否存在下一个节点，如果存在的话，可以继续比对，如果不存在就意味着 key 没有匹配的键值对。

5、HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

Hashtable 使用了 synchronized 关键字来保障线程安全，而 HashMap 是非线程安全的； HashMap 允许 K/V 都为 null，而 Hashtable K/V 都不允许 null；

6、什么是哈希冲突？有哪些方法可以解决哈希冲突？

当输入两个不同值，根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象，我们就把它叫做碰撞（哈希碰撞）。

哈希冲突的常用解决方案：

开放定址法：当关键字的哈希地址 p=H（key）出现冲突时，以 p 为基础，产生另一个哈希地址 p1，如果 p1 仍然冲突，再以 p 为基础，产生另一个哈希地址 p2，循环此过程直到找出一个不冲突的哈希地址，将相应元素存入其中。

再哈希法：这种方法是同时构造多个不同的哈希函数，当哈希地址Hi=RH1（key）发生冲突时，再计算 Hi=RH2（key），循环此过程直到找到一个不冲突的哈希地址，这种方法唯一的缺点就是增加了计算时间。

7、HashMap 在 JDK 7 和 JDK 8 中有哪些不同？

• HashMap 在 JDK 7 和 JDK 8 的主要区别如下。存储结构：JDK 7 使用的是数组 + 链表；JDK 8 使用的是数组 + 链表 +红黑树。
• 存放数据的规则：JDK 7 无冲突时，存放数组；冲突时，存放链表；JDK 8在没有冲突的情况下直接存放数组，有冲突时，当链表长度小于 8 时，存放在单链表结构中，当链表长度大于 8 时，树化并存放至红黑树的数据结构中。
• 插入数据方式：JDK 7 使用的是头插法（先将原位置的数据移到后 1 位，再插入数据到该位置）；JDK 8 使用的是尾插法（直接插入到链表尾部/红黑树）。

8、HashMap基础

HashMap继承了AbstractMap类，实现了Map，Cloneable，Serializable接口。 HashMap 有两个重要的参数：容量（Capacity）和负载因子（LoadFactor）。

1. 容量（Capacity）：是指 HashMap 中桶的数量，默认的初始值为 16。
2. 负载因子（LoadFactor）：也被称为装载因子，LoadFactor 是用来判定HashMap 是否扩容的依据，默认值为 0.75f，装载因子的计算公式 = HashMap 存放的 KV 总和（size）/ Capacity。