其他文章地址

常考集合面试题（一）
常考集合面试题-List接口（二）
常考集合面试题之Set-Queue（三）
常考集合面试题之Map(四)
常考集合面试题-辅助工具（五）

1、List接口

1.1、迭代器 Iterator 是什么？

terator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。我们可以从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了 Java 集合框架中的Enumeration，迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。

1.2、Iterator 怎么使用？有什么特点？

Iterator 使用代码如下：

List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> it = list. iterator();
while(it. hasNext()){
	String obj = it. next();
	System. out. println(obj);
}

  

 

  
1
  
2
  
3
  
4
  
5
  
6
 

Iterator 的特点是只能单向遍历，但是更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

1.3、如何边遍历边移除Collection 中的元素？

边遍历边修改 Collection 的唯一正确方式是使用 Iterator.remove() 方法，如
下：

Iterator<Integer> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
 	it.remove();
}

  

 

  
1
  
2
  
3
  
4
 

一种最常见的错误代码如下：

for(Integer i : list){
	list.remove(i)
}

  

 

  
1
  
2
  
3
 

运行以上错误代码会报 ConcurrentModificationException 异常。这是因为当使用 foreach(for(Integer i : list)) 语句时，会自动生成一个iterator 来遍历该list，但同时该 list 正在被 Iterator.remove() 修改。Java 一般不允许一个线程在遍历 Collection 时另一个线程修改它。

1.4、Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

• Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合，而 ListIterator 只能遍历 List。
• Iterator 只能单向遍历，而 ListIterator 可以双向遍历（向前/后遍历）。
• ListIterator 实现 Iterator 接口，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

1.5、遍历一个 List 有哪些不同的方式？每种方法的实现原理是什么？Java 中 List 遍历的最佳实践是什么？

1. for 循环遍历，基于计数器。在集合外部维护一个计数器，然后依次读取每一个位置的元素，当读取到最后一个元素后停止。
2. 迭代器遍历，Iterator。Iterator 是面向对象的一个设计模式，目的是屏蔽不同数据集合的特点，统一遍历集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。
3. foreach 循环遍历。foreach 内部也是采用了 Iterator 的方式实现，使用时不需要显式声明 Iterator 或计数器。优点是代码简洁，不易出错；缺点是只能做简单的遍历，不能在遍历过程中操作数据集合，例如删除、替换。

最佳实践：Java Collections 框架中提供了一个 RandomAccess 接口，用来标记 List 实现是否支持 Random Access。

1. 如果一个数据集合实现了该接口，就意味着它支持 Random Access，按位置读取元素的平均时间复杂度为 O(1)，如ArrayList。
2. 如果没有实现该接口，表示不支持 Random Access，如LinkedList。
   推荐的做法就是，支持 Random Access 的列表可用 for 循环遍历，否则建议用 Iterator 或 foreach 遍历

1.6、说一下 ArrayList 的优缺点

优点：

• ArrayList 底层以数组实现，是一种随机访问模式。ArrayList 实现了RandomAccess 接口，因此查找的时候非常快。
• ArrayList 在顺序添加一个元素的时候非常方便。

缺点:

• 删除元素的时候，需要做一次元素复制操作。如果要复制的元素很多，那么就会比较耗费性能。
• 插入元素的时候，也需要做一次元素复制操作，缺点同上

ArrayList 比较适合顺序添加、随机访问的场景

1.7、如何实现数组和 List 之间的转换？

• 数组转 List：使用 Arrays. asList(array) 进行转换。
• List 转数组：使用 List 自带的 toArray() 方法。

1.8、ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

• 数据结构实现：ArrayList 是动态数组的数据结构实现，而LinkedList 是双向链表的数据结构实现。
• 随机访问效率：ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高，因为
  LinkedList 是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找。
• 增加和删除效率：在非首尾的增加和删除操作，LinkedList 要比 ArrayList 效率要高，因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。
• 内存空间占用：LinkedList 比 ArrayList 更占内存，因为 LinkedList 的节点除了存储数据，还存储了两个引用，一个指向前一个元素，一个指向后一个元素。
• 线程安全：ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，也就是不保证线程安全；综合来说，在需要频繁读取集合中的元素时，更推荐使用 ArrayList，而在插入和删除操作较多时，更推荐使用 LinkedList。

补充：数据结构基础之双向链表
双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。

1.9、ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

这两个类都实现了 List 接口（List 接口继承了 Collection 接口），他们都是有序集合

• 线程安全：Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步，是线程安全的，而ArrayList 是非线程安全的。
• 性能：ArrayList 在性能方面要优于 Vector。
• 扩容：ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量，只不过在Vector 扩容每次会增加 1 倍，而ArrayList 只会增加 50%。

Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上耗费大量的时间。Arraylist不是同步的，所以在不需要保证线程安全时时建议使用Arraylist。

1.10、插入数据时，ArrayList、LinkedList、Vector谁速度较快？阐述 ArrayList、Vector、LinkedList 的存储性能和特性？

• ArrayList、LinkedList、Vector 底层的实现都是使用数组方式存储数据。数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢。
• Vector 中的方法由于加了 synchronized 修饰，因此 Vector是线程安全容器，但性能上较ArrayList差。
• LinkedList 使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但插入数据时只需要记录当前项的前后项即可，所以 LinkedList插入速度较快。

1.11、多线程场景下如何使用ArrayList？

1、Collections.synchronizedList
2、Vector
3、CopyOnWriteArrayList

  

 

  
1
  
2
  
3
 

1.12为什么 ArrayList 的elementData 加上 transient 修饰？

ArrayList 中的数组定义如下：

private transient Object[] elementData;

  

 

  
1
 

再看一下 ArrayList 的定义：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

  

 

  
1
 

可以看到 ArrayList 实现了 Serializable 接口，这意味着 ArrayList 支持序列
化。transient 的作用是说不希望 elementData 数组被序列化，重写了
writeObject 实现：

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOE
xception{
	*// Write out element count, and any hidden stuff*
 	int expectedModCount = modCount;
	s.defaultWriteObject();
	*// Write out array length*
	s.writeInt(elementData.length);
	*// Write out all elements in the proper order.*
	for (int i=0; i<size; i++)
	s.writeObject(elementData[i]);
	if (modCount != expectedModCount) {
		throw new ConcurrentModificationException();
	}
}

  

 

  
1
  
2
  
3
  
4
  
5
  
6
  
7
  
8
  
9
  
10
  
11
  
12
  
13
  
14
 

每次序列化时，先调用 defaultWriteObject() 方法序列化 ArrayList 中的非
transient 元素，然后遍历 elementData，只序列化已存入的元素，这样既加快
了序列化的速度，又减小了序列化之后的文件大小。

1.13、List 和 Set 的区别

List , Set 都是继承自Collection 接口

• List 特点：一个有序（元素存入集合的顺序和取出的顺序一致）容器，元素可以重复，可以插入多个null元素，元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。
• Set 特点：一个无序（存入和取出顺序有可能不一致）容器，不可以存储重复元素，只允许存入一个null元素，必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。
  另外 List 支持for循环，也就是通过下标来遍历，也可以用迭代器，但是set只能用迭代，因为他无序，无法用下标来取得想要的值。
• Set和List对比

1. Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改
   变。
2. List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率
   低，因为会引起其他元素位置改变

我是小白弟弟，一个在互联网行业的小白，立志成为一名架构师
https://blog.csdn.net/zhouhengzhe?t=1

文章来源: blog.csdn.net，作者：zhz小白弟弟，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：blog.csdn.net/zhouhengzhe/article/details/112034238