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Java 集合类提供了一套设计良好的支持对一组对象进行操作的接口和类。Java 集合类里面最基本的接口有：
Collection：代表一组对象，每一个对象都是它的子元素。
Set：不包含重复元素的 Collection。
List：有顺序的 collection，并且可以包含重复元素。
Map：可以把键(key)映射到值(value)的对象，键不能重复。
2.为什么集合类没有实现 Cloneable 和 Serializable 接口？
集合类接口指定了一组叫做元素的对象。集合类接口的每一种具体的实现类都可以选择以它 自己的方式对元素进行保存和排序。有的集合类允许重复的键，有些不允许。
Iterator 接口提供了很多对集合元素进行迭代的方法。每一个集合类都包含了可以返回迭代 器实例的 迭代方法。迭代器可以在迭代的过程中删除底层集合的元素。
克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的语义和含义是跟具体的实现相关的。因此，应该由 集合类的具体实现来决定如何被克隆或者是序列化。
他们的区别：Iterator 可用来遍历 Set 和 List 集合，但是 ListIterator 只能用来遍历 List。 Iterator 对集合只能是前向遍历，ListIterator 既可以前向也可以后向。 ListIterator 实现了 Iterator 接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前 一个和后一个元素的索引，等等。
5.快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)的区别是什么？
Iterator 的安全失败是基于对底层集合做拷贝，因此，它不受源集合上修改的影响。java.util 包下面的所有的集合类都是快速失败的，而 java.util.concurrent 包下面的所有的类都是安全 失败的。快速失败的迭代器会抛出 ConcurrentModificationException 异常，而安全失败的迭 代器永远不会抛出这样的异常。
6.Java 中的 HashMap 的工作原理是什么？
Java 中的 HashMap 是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap 需要一个 hash 函数， 它使用 hashCode()和 equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用 put()方法的时 候，HashMap 会计算 key 的 hash 值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果 key 已经存在了，value 会被更新成新值。HashMap 的一些重要的特性是它的容量(capacity)，负 载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。
7.hashCode()和 equals()方法的重要性体现在什么地方？
Java 中的 HashMap 使用 hashCode()和 equals()方法来确定键值对的索引，当根据键获取值的时候也会用到这两个方法。如果没有正确的实现这两个方法，两个不同的键可能会有相同的 hash 值，因此，可能会被集合认为是相等的。而且，这两个方法也用来发现重复元素。所 以这两个方法的实现对 HashMap 的精确性和正确性是至关重要的。
8.HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
HashMap 和 Hashtable 都实现了 Map 接口，因此很多特性非常相似。但是他们有以下不同点： HashMap 允许键和值是 null，而 Hashtable 不允许键或者值是 null。 Hashtable 是同步的，而 HashMap 不是。因此，HashMap 更适合于单线程环境，而 Hashtable 适合于多线程环境。 HashMap 提供了可供应用迭代的键的集合，因此，HashMap 是快速失败的。另一方面， Hashtable 提供了对键的列举。 一般认为 Hashtable 是一个遗留的类。
9.数组(Array)和列表(ArrayList)区别。什么时候应该使用 Array 而不是 ArrayList？
下面列出了 Array 和 ArrayList 的不同点：
Array 可以包含基本类型和对象类型，ArrayList 只能包含对象类型。 Array 大小是固定的，ArrayList 的大小是动态变化的。 ArrayList 提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。 对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数 据类型的时候，这种方式相对比较慢。
10.ArrayList 和 LinkedList 有什么区别？
ArrayList 和 LinkedList 都实现了 List 接口，他们有以下的不同点：
ArrayList 是基于索引的数据接口，它的底层是数组。它可以以 O(1)时间复杂度对元素进行随 机访问。与此对应，LinkedList 是以元素列表的形式存储它的数据，每一个元素都和它的前 一个和后一个元素链接在一起，在这种情况下，查找某个元素的时间复杂度是 O(n)。 相对于 ArrayList，LinkedList 的插入，添加，删除操作速度更快，因为当元素被添加到集合任 意位置的时候，不需要像数组那样重新计算大小或者是更新索引。 LinkedList 比 ArrayList 更占内存，因为 LinkedList 为每一个节点存储了两个引用，一个指向前 一个元素，一个指向下一个元素。 也可以参考 ArrayList vs. LinkedList。
Java 提供了只包含一个compareTo()方法的 Comparable 接口。这个方法可以给两个对象排序。即：它返回负数，0，正数来表明输入对象小于，等于，大于已经存在的对象。
Java 提供了包含 compare()和 equals()两个方法的 Comparator 接口。compare()方法用来给两个输入参数排序，返回负数， 0，正数表明第一个参数是小于，等于，大于第二个参数。equals() 方法需要一个对象作为参数，它用来决定输入参数是否和 comparator 相等。只有当输入参 数也是一个 comparator 并且输入参数和当前 comparator 的排序结果是相同的时候，这个方 法才返回 true。
12.什么是 Java 优先级队列(Priority Queue)？
PriorityQueue 是一个基于优先级堆的无界队列，它的元素是按照自然顺序(natural order)排序 的。在创建的时候，我们可以给它提供一个负责给元素排序的比较器。PriorityQueue 不允许 null 值，因为他们没有自然顺序，或者说他们没有任何的相关联的比较器。最后，PriorityQueue 不是线程安全的，入队和出队的时间复杂度是 O(log(n))。
13.你了解大 O 符号(big-O notation)么？你能给出不同数据结构的例子么？
大 O 符号描述了当数据结构里面的元素增加的时候，算法的规模或者是性能在最坏的场景 下有多么好。 大 O 符号也可用来描述其他的行为，比如：内存消耗。因为集合类实际上是数据结构，我 们一般使用大 O 符号基于时间，内存和性能来选择最好的实现。大 O 符号可以对大量数据 的性能给出一个很好的说明。
有序数组最大的好处在于查找的时间复杂度是 O(log n)，而无序数组是 O(n)。有序数组的缺 点是插入操作的时间复杂度是 O(n)，因为值大的元素需要往后移动来给新元素腾位置。相反， 无序数组的插入时间复杂度是常量 O(1)。
根据应用的需要正确选择要使用的集合的类型对性能非常重要，比如：假如元素的大小是固 定的，而且能事先知道，我们就应该用 Array 而不是 ArrayList。 有些集合类允许指定初始容量。因此，如果我们能估计出存储的元素的数目，我们可以设置 初始容量来避免重新计算 hash 值或者是扩容。 为了类型安全，可读性和健壮性的原因总是要使用泛型。同时，使用泛型还可以避免运行时 的 ClassCastException。 使用 JDK 提供的不变类(immutable class)作为 Map 的键可以避免为我们自己的类实现 hashCode()和 equals()方法。 编程的时候接口优于实现。 底层的集合实际上是空的情况下，返回长度是 0 的集合或者是数组，不要返回 null。
16.Enumeration 接口和 Iterator 接口的区别有哪些？
Enumeration 速度是 Iterator 的 2 倍，同时占用更少的内存。但是，Iterator 远远比 Enumeration 安全，因为其他线程不能够修改正在被 iterator 遍历的集合里面的对象。同时，Iterator 允许 调用者删除底层集合里面的元素，这对 Enumeration 来说是不可能的。
HashSet 是由一个 hash 表来实现的，因此，它的元素是无序的。add()，remove()，contains() 方法的时间复杂度是 O(1)。
另一方面，TreeSet 是由一个树形的结构来实现的，它里面的元素是有序的。因此，add()， remove()，contains()方法的时间复杂度是 O(logn)。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/starainDou/p/4700851.html
