Java容器面试关键题目与答案分享

Java容器面试关键题目与答案分享

一、单选题（每题1分，共10分）

1.下列哪个集合类是线程不安全的？（）A.ArrayListB.VectorC.LinkedListD.HashSet【答案】A【解析】ArrayList是线程不安全的，而Vector是线程安全的

2.在Java中，哪个集合类可以实现快速失败迭代器（fail-fastiterator）？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】C【解析】HashMap和HashSet使用快速失败迭代器，当集合在迭代过程中被修改时，会抛出ConcurrentModificationException

3.以下哪个集合类允许存储重复元素？（）A.HashSetB.TreeSetC.LinkedHashSetD.List【答案】D【解析】List允许存储重复元素，而HashSet和TreeSet不允许重复元素

4.以下哪个集合类是无序的？（）A.ArrayListB.LinkedListC.TreeSetD.HashSet【答案】D【解析】HashSet是无序的，而ArrayList、LinkedList和TreeSet是有序的

5.在Java中，哪个集合类提供了有序的元素存储？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.TreeSet【答案】D【解析】TreeSet提供了有序的元素存储，而ArrayList、LinkedList和HashMap是无序的

6.以下哪个集合类实现了Map接口？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】C【解析】HashMap实现了Map接口，而ArrayList和LinkedList实现了List接口，HashSet实现了Set接口

7.以下哪个集合类允许使用自定义比较器来排序元素？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.TreeSet【答案】D【解析】TreeSet允许使用自定义比较器来排序元素，而ArrayList、LinkedList和HashMap不提供此功能

8.以下哪个集合类提供了线程安全的Map实现？（）A.HashMapB.TreeMapC.ConcurrentHashMapD.Hashtable【答案】C【解析】ConcurrentHashMap提供了线程安全的Map实现，而Hashtable也是线程安全的，但性能较低

9.以下哪个集合类提供了最近最少使用（LRU）缓存功能？（）A.LinkedHashMapB.HashMapC.TreeMapD.HashSet【答案】A【解析】LinkedHashMap提供了最近最少使用（LRU）缓存功能，通过维护元素的访问顺序来实现

10.以下哪个集合类提供了与数组相似的随机访问功能？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】A【解析】ArrayList提供了与数组相似的随机访问功能，而LinkedList是顺序访问的

二、多选题（每题2分，共10分）

1.以下哪些集合类实现了Cloneable接口？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】A、B、C、D【解析】ArrayList、LinkedList、HashMap和HashSet都实现了Cloneable接口

2.以下哪些集合类提供了快速失败迭代器（fail-fastiterator）？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】C、D【解析】HashMap和HashSet使用快速失败迭代器，而ArrayList和LinkedList使用fail-safe迭代器

3.以下哪些集合类允许存储空元素？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】A、B、C、D【解析】所有集合类都允许存储空元素

4.以下哪些集合类实现了Serializable接口？（）A.ArrayListB.LinkedListC.HashMapD.HashSet【答案】A、B、C、D【解析】ArrayList、LinkedList、HashMap和HashSet都实现了Serializable接口

5.以下哪些集合类提供了线程安全的实现？（）A.ConcurrentHashMapB.Collections.synchronizedMapC.ArrayListD.LinkedList【答案】A、B【解析】ConcurrentHashMap和Collections.synchronizedMap提供了线程安全的实现，而ArrayList和LinkedList不提供线程安全

三、填空题（每题2分，共8分）

1.在Java中，______是线程安全的List实现【答案】Vector（4分）

2.在Java中，______是线程安全的Set实现【答案】Collections.synchronizedSet（4分）

3.在Java中，______是线程安全的Map实现【答案】Hashtable（4分）

4.在Java中，______提供了最近最少使用（LRU）缓存功能【答案】LinkedHashMap（4分）

四、判断题（每题1分，共5分）

1.ArrayList和LinkedList都可以提供随机访问功能（）【答案】（×）【解析】ArrayList可以提供随机访问功能，而LinkedList是顺序访问的

2.HashMap和HashSet都是线程安全的（）【答案】（×）【解析】HashMap和HashSet不是线程安全的，需要使用Collections.synchronizedMap或Collections.synchronizedSet来包装

3.TreeSet允许存储重复元素（）【答案】（×）【解析】TreeSet不允许存储重复元素

4.ConcurrentHashMap是线程安全的HashMap实现（）【答案】（√）【解析】ConcurrentHashMap是线程安全的HashMap实现

5.ArrayList和LinkedList都可以使用自定义比较器来排序元素（）【答案】（×）【解析】只有TreeSet可以使用自定义比较器来排序元素

五、简答题（每题3分，共6分）

1.请简述ArrayList和LinkedList的区别【答案】ArrayList基于数组实现，支持随机访问，而LinkedList基于链表实现，不支持随机访问ArrayList在插入和删除元素时效率较低，而LinkedList在插入和删除元素时效率较高

2.请简述HashMap和HashSet的区别【答案】HashMap存储键值对，而HashSet只存储值HashMap允许重复值，但键是唯一的，而HashSet不允许重复值

六、分析题（每题10分，共20分）

1.请分析HashMap的工作原理【答案】HashMap基于哈希表实现，通过键的哈希码来计算存储位置当插入一个键值对时，首先计算键的哈希码，然后通过模运算确定存储桶的位置如果该位置已经有其他元素，则使用链表或红黑树来解决冲突HashMap使用Entry对象来存储键值对

2.请分析ConcurrentHashMap的工作原理【答案】ConcurrentHashMap使用分段锁（SegmentLock）来提高并发性能它将哈希表分成多个段，每个段有自己的锁当多个线程访问不同的段时，可以并行操作，从而提高并发性能ConcurrentHashMap使用volatile关键字来保证内存可见性，并使用CAS操作来保证数据一致性

七、综合应用题（每题25分，共25分）请设计一个简单的缓存系统，使用LinkedHashMap实现最近最少使用（LRU）缓存功能，并提供添加、删除和获取元素的操作【答案】```javaimportjava.util.LinkedHashMap;importjava.util.Map;publicclassLRUCacheK,VextendsLinkedHashMapK,V{privatefinalintcapacity;publicLRUCacheintcapacity{supercapacity,

0.75F,true;this.capacity=capacity;}@OverrideprotectedbooleanremoveEldestEntryMap.EntryK,Veldest{returnsizecapacity;}publicVgetKkey{returnsuper.getkey;}publicvoidputKkey,Vvalue{super.putkey,value;}publicstaticvoidmainString[]args{LRUCacheInteger,Stringcache=newLRUCache3;cache.put1,One;cache.put2,Two;cache.put3,Three;System.out.printlncache.get1;//Output:Onecache.put4,Four;//Thiswillremovekey2System.out.printlncache.get2;//Output:null}}```【解析】

1.使用LinkedHashMap实现LRUCache，通过构造函数中的第三个参数true开启访问顺序

2.重写removeEldestEntry方法，当缓存大小超过容量时，返回true以删除最老的元素

3.提供get和put方法以获取和添加元素

4.在main方法中测试LRUCache的功能。