Java集合学习必会的问题（面试官也经常问到）

　　说说常见的集合有哪些吧?

　　答：Map接口和Collection接口是所有集合框架的父接口：

　　Collection接口的子接口包括：Set接口和List接口

　　Map接口的实现类主要有：HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap以及Properties等

　　Set接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等

　　List接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack以及Vector等

　　HashMap与HashTable的区别?

　　HashMap没有考虑同步，是线程不安全的;Hashtable使用了synchronized关键字，是线程安全的;

　　HashMap允许K/V都为null;后者K/V都不允许为null;

　　HashMap继承自AbstractMap类;而Hashtable继承自Dictionary类;

　　HashMap为什么不直接使用hashCode()处理后的哈希值直接作为table的下标?

　　答：hashCode()方法返回的是int整数类型，其范围为-(2 ^ 31)~(2 ^ 31 - 1)，约有40亿个映射空间，而HashMap的容量范围是在16(初始化默认值)~2 ^ 30，HashMap通常情况下是取不到最大值的，并且设备上也难以提供这么多的存储空间，从而导致通过hashCode()计算出的哈希值可能不在数组大小范围内，进而无法匹配存储位置;

　　面试官：那怎么解决呢?

　　HashMap自己实现了自己的hash()方法，通过两次扰动使得它自己的哈希值高低位自行进行异或运算，降低哈希碰撞概率也使得数据分布更平均;

　　在保证数组长度为2的幂次方的时候，使用hash()运算之后的值与运算(&)(数组长度 - 1)来获取数组下标的方式进行存储，这样一来是比取余操作更加有效率，二来也是因为只有当数组长度为2的幂次方时，h&(length-1)才等价于h%length，三来解决了“哈希值与数组大小范围不匹配”的问题;

　　面试官：为什么数组长度要保证为2的幂次方呢?

　　只有当数组长度为2的幂次方时，h&(length-1)才等价于h%length，即实现了key的定位，2的幂次方也可以减少冲突次数，提高HashMap的查询效率;

　　如果 length 为 2 的次幂 则 length-1 转化为二进制必定是 11111……的形式，在于 h 的二进制与操作效率会非常的快，而且空间不浪费;如果 length 不是 2 的次幂，比如 length 为 15，则 length - 1 为 14，对应的二进制为 1110，在于 h 与操作，最后一位都为 0 ，而 0001，0011，0101，1001，1011，0111，1101 这几个位置永远都不能存放元素了，空间浪费相当大，更糟的是这种情况中，数组可以使用的位置比数组长度小了很多，这意味着进一步增加了碰撞的几率，减慢了查询的效率!这样就会造成空间的浪费。

　　面试官：那为什么是两次扰动呢?

　　答：这样就是加大哈希值低位的随机性，使得分布更均匀，从而提高对应数组存储下标位置的随机性&均匀性，最终减少Hash冲突，两次就够了，已经达到了高位低位同时参与运算的目的;

　　HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同?

　　为什么HashMap中String、Integer这样的包装类适合作为K?

　　答：String、Integer等包装类的特性能够保证Hash值的不可更改性和计算准确性，能够有效的减少Hash碰撞的几率都是final类型，即不可变性，保证key的不可更改性，不会存在获取hash值不同的情况

　　内部已重写了equals()、hashCode()等方法，遵守了HashMap内部的规范(不清楚可以去上面看看putValue的过程)，不容易出现Hash值计算错误的情况;

　　面试官：如果我想要让自己的Object作为K应该怎么办呢?

　　答：重写hashCode()和equals()方法

　　重写hashCode()是因为需要计算存储数据的存储位置，需要注意不要试图从散列码计算中排除掉一个对象的关键部分来提高性能，这样虽然能更快但可能会导致更多的Hash碰撞;

　　重写equals()方法，需要遵守自反性、对称性、传递性、一致性以及对于任何非null的引用值x，x.equals(null)必须返回false的这几个特性，目的是为了保证key在哈希表中的唯一性;

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