List相关面试题--这一篇全了解

Java 中 Set 与 List 有什么不同?

List,Set都是继承自Collection接口。都是用来存储一组相同类型的元素的。

List特点：元素有放入顺序，元素可重复 。有顺序，即先放入的元素排在前面。

Set特点：元素无放入顺序，元素不可重复。无顺序，即先放入的元素不一定排在前面。不可重复，相同元素在set中只会保留一份。所以，有些场景下，set可以用来去重。

Java中的List有几种实现，各有什么不同？

List主要有ArrayList、LinkedList与Vector几种实现。

这三者都实现了List 接口，使用方式也很相似,主要区别在于因为实现方式的不同,所以对不同的操作具有不同的效率。

ArrayList 是一个可改变大小的数组.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长.内部的元素可以直接通过get与set方法进行访问,因为ArrayList本质上就是一个数组.

LinkedList 是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据和运算量很小,那么对比将失去意义.

Vector 和ArrayList类似,但属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArrayList是更好的选择。

Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求其大小的双倍空间，而ArrayList每次对size增长50%.

而 LinkedList 还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.

注意: 默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。

知道什么是synchronizedList吗？他和Vector有何区别？

Vector是java.util包中的一个类。 SynchronizedList是java.util.Collections中的一个静态内部类。在多线程的场景中可以直接使用Vector类，也可以使用Collections.synchronizedList(List list)方法来返回一个线程安全的List。

1.如果使用add方法，那么他们的扩容机制不一样。

2.SynchronizedList可以指定锁定的对象。即锁粒度是同步代码块。而Vector的锁粒度是同步方法。

3.SynchronizedList有很好的扩展和兼容功能。他可以将所有的List的子类转成线程安全的类。

4.使用SynchronizedList的时候，进行遍历时要手动进行同步处理。

5.SynchronizedList可以指定锁定的对象。更多内容参见我的详细文章介绍：链接：SynchronizedList和Vector的区别-HollisChuang's  

通过Array.asList获得的List有何特点，使用时应该注意什么？

1. asList 得到的只是一个 Arrays 的内部类，一个原来数组的视图 List，因此如果对它进行增删操作会报错

2. 用 ArrayList 的构造器可以将其转变成真正的 ArrayList

什么是fail-fast，什么是fail-safe，有什么区别吗？链接：链接：https://t.zsxq.com/rBEaAiy

一：快速失败（fail—fast）         

在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（增加、删除、修改），则会抛出ConcurrentModificationException。        

    如以下代码，会抛出ConcurrentModificationException：       

for (Student stu : students) {
          if (stu.getId() == 2)
          students.remove(stu);
 }

          原理：迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变modCount的值。每当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。

      注意：这里异常的抛出条件是检测到 modCount=expectedmodCount 这个条件。如果集合发生变化时修改modCount值刚好又设置为了expectedmodCount值，则异常不会抛出。因此，不能依赖于这个异常是否抛出而进行并发操作的编程，这个异常只建议用于检测并发修改的bug。

      场景：java.util包下的集合类都是快速失败的，不能在多线程下发生并发修改（迭代过程中被修改）。

相关文章：链接：Java中的增强for循环（for each）的实现原理与坑-HollisChuang's Blog  

二：安全失败（fail—safe）

      采用安全失败机制的集合容器，在遍历时不是直接在集合内容*问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。

      原理：由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，所以不会触发ConcurrentModificationException。

      缺点：基于拷贝内容的优点是避免了ConcurrentModificationException，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。

      场景：java.util.concurrent包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。

如何在遍历的同时删除ArrayList中的元素。

常见的删除有以下几种：

/**
  * 使用增强的for循环
  * 在循环过程中从List中删除非基本数据类型以后，继续循环List时会报
  ConcurrentModificationException
  */
public void listRemove() {
    List<Student> students = this.getStudents();
    for (Student stu : students) {
        if (stu.getId() == 2)
            students.remove(stu);
    }
}

/**
 * 像这种使用增强的for循环对List进行遍历删除，但删除之后马上就跳出的也不会出现异常
 */
public void listRemoveBreak() {
    List<Student> students = this.getStudents();
    for (Student stu : students) {
        if (stu.getId() == 2) {
            students.remove(stu);
            break;
        }
    }
}

/**
* 这种不使用增强的for循环的也可以正常删除和遍历,
* 这里所谓的正常是指它不会报异常，但是删除后得到的
* 数据不一定是正确的，这主要是因为删除元素后，被删除元素后
* 的元素索引发生了变化。假设被遍历list*有10个元素，当
* 删除了第3个元素后，第4个元素就变成了第3个元素了，第5个就变成
* 了第4个了，但是程序下一步循环到的索引是第4个，
* 这时候取到的就是原本的第5个元素了。
*/
public void listRemove2() {
    List<Student> students = this.getStudents();
    for (int i=0; i<students.size(); i++) {
        if (students.get(i).getId()%3 == 0) {
            Student student = students.get(i);
            students.remove(student);
        }
    }
}

/**
* 使用Iterator的方式可以顺利删除和遍历
*/
public void iteratorRemove() {
    List<Student> students = this.getStudents();
    System.out.println(students);
    Iterator<Student> stuIter = students.iterator();
    while (stuIter.hasNext()) {
        Student student = stuIter.next();
        if (student.getId() % 2 == 0)
            stuIter.remove();
    //这里要使用Iterator的remove方法移除当前对象，如果使用List的remove方法，则同样会出现ConcurrentModificationException
    }
    System.out.println(students);
}

建议使用最后一种，即使用Iterator的方式在遍历过程中删除元素