首页 > 编程语言 >这是我见过的(最全面,最优质的)Java的List集合常见面试题汇总,一文讲完,通俗易懂,看完不吊打面试官你来打我!!

这是我见过的(最全面,最优质的)Java的List集合常见面试题汇总,一文讲完,通俗易懂,看完不吊打面试官你来打我!!

时间:2024-08-17 22:58:09浏览次数:11  
标签:面试题 LinkedList 删除 复杂度 元素 面试官 吊打 插入 ArrayList

Arraylist和数组(Array)的区别?

ArrayList 内部基于动态数组实现,比 Array(静态数组) 使用起来更加灵活:

  • ArrayList会根据实际存储的元素动态地扩容或缩容,而 Array 被创建之后就不能改变它的长度了。
  • ArrayList 允许你使用泛型来确保类型安全,Array 则不可以。
  • ArrayList 中只能存储对象。对于基本类型数据,需要使用其对应的包装类(如 Integer、Double 等)。Array 可以直接存储基本类型数据,也可以存储对象。
  • ArrayList 支持插入、删除、遍历等常见操作,并且提供了丰富的 API 操作方法,比如 add()remove()等。Array 只是一个固定长度的数组,只能按照下标访问其中的元素,不具备动态添加、删除元素的能力。
  • ArrayList创建时不需要指定大小,而Array创建时必须指定大小。

下面是二者使用的简单对比:

Array

 // 初始化一个 String 类型的数组
 String[] stringArr = new String[]{"hello", "world", "!"};
 // 修改数组元素的值
 stringArr[0] = "goodbye";
 System.out.println(Arrays.toString(stringArr));// [goodbye, world, !]
 // 删除数组中的元素,需要手动移动后面的元素
 for (int i = 0; i < stringArr.length - 1; i++) {
     stringArr[i] = stringArr[i + 1];
 }
 stringArr[stringArr.length - 1] = null;
 System.out.println(Arrays.toString(stringArr));// [world, !, null]

ArrayList :

// 初始化一个 String 类型的 ArrayList
 ArrayList<String> stringList = new ArrayList<>(Arrays.asList("hello", "world", "!"));
// 添加元素到 ArrayList 中
 stringList.add("goodbye");
 System.out.println(stringList);// [hello, world, !, goodbye]
 // 修改 ArrayList 中的元素
 stringList.set(0, "hi");
 System.out.println(stringList);// [hi, world, !, goodbye]
 // 删除 ArrayList 中的元素
 stringList.remove(0);
 System.out.println(stringList); // [world, !, goodbye]

ArrayList 和 Vector 的区别?(了解即可)

  • ArrayListList 的主要实现类,底层使用 Object[]存储,适用于频繁的查找工作,线程不安全 。
  • VectorList 的古老实现类,底层使用Object[] 存储,线程安全。

Stack和 Vector 的区别?(了解即可)

 

  • VectorStack 两者都是线程安全的,都是使用 synchronized 关键字进行同步处理。
  • Stack 继承自 Vector,是一个后进先出的栈,而 Vector 是一个列表。

随着 Java 并发编程的发展,VectorStack 已经被淘汰,推荐使用并发集合类(例如 ConcurrentHashMapCopyOnWriteArrayList 等)或者手动实现线程安全的方法来提供安全的多线程操作支持。


ArrayList 与 LinkedList 区别?(重要!!)

  • 是否保证线程安全: ArrayListLinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全;
  • 底层数据结构: ArrayList 底层使用的是 Object 数组LinkedList 底层使用的是 双向链表 数据结构(JDK1.6 之前为循环链表,JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别,下面有介绍到!)
  • 插入和删除是否受元素位置的影响:
    • ArrayList 采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如:执行add(E e)方法的时候, ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾,这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话(add(int index, E element)),时间复杂度就为 O(n)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。
    • LinkedList 采用链表存储,所以在头尾插入或者删除元素不受元素位置的影响(add(E e)addFirst(E e)addLast(E e)removeFirst()removeLast()),时间复杂度为 O(1),如果是要在指定位置 i 插入和删除元素的话(add(int index, E element)remove(Object o),remove(int index)), 时间复杂度为 O(n) ,因为需要先移动到指定位置再插入和删除。
  • 是否支持快速随机访问: LinkedList 不支持高效的随机元素访问,而 ArrayList(实现了 RandomAccess 接口) 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。
  • 内存空间占用: ArrayList 的空间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间,而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间(因为要存放直接后继和直接前驱以及数据)。

可见,linklist相比arraylist唯一的优势就是头部插入/删除元素的时候时间复杂度为o(1),其他方面都比不上arraylist,所以我们在项目中一般是不会使用到 LinkedList 的,需要用到 LinkedList 的场景几乎都可以使用 ArrayList 来代替,并且,性能通常会更好!就连 LinkedList 的作者约书亚 · 布洛克(Josh Bloch)自己都说从来不会使用 LinkedList

ArrayList 插入和删除元素的时间复杂度?

对于插入:

  • 头部插入:由于需要将所有元素都依次向后移动一个位置,因此时间复杂度是 O(n)。
  • 尾部插入:当 ArrayList 的容量未达到极限时,往列表末尾插入元素的时间复杂度是 O(1),因为它只需要在数组末尾添加一个元素即可;当容量已达到极限并且需要扩容时,则需要执行一次 O(n) 的操作将原数组复制到新的更大的数组中,然后再执行 O(1) 的操作添加元素。
  • 指定位置插入:需要将目标位置之后的所有元素都向后移动一个位置,然后再把新元素放入指定位置。这个过程需要移动平均 n/2 个元素,因此时间复杂度为 O(n)。

对于删除:

  • 头部删除:由于需要将所有元素依次向前移动一个位置,因此时间复杂度是 O(n)。
  • 尾部删除:当删除的元素位于列表末尾时,时间复杂度为 O(1)。
  • 指定位置删除:需要将目标元素之后的所有元素向前移动一个位置以填补被删除的空白位置,因此需要移动平均 n/2 个元素,时间复杂度为 O(n)。

举例:

// ArrayList的底层数组大小为10,此时存储了7个元素
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |   |   |   |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
  0   1   2   3   4   5   6   7   8   9
// 在索引为1的位置插入一个元素8,该元素后面的所有元素都要向右移动一位
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 1 | 8 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |   |   |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
  0   1   2   3   4   5   6   7   8   9
// 删除索引为1的位置的元素,该元素后面的所有元素都要向左移动一位
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |   |   |   |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
  0   1   2   3   4   5   6   7   8   9

LinkedList 插入和删除元素的时间复杂度?

  • 头部插入/删除:只需要修改头结点的指针即可完成插入/删除操作,因此时间复杂度为 O(1)。
  • 尾部插入/删除:只需要修改尾结点的指针即可完成插入/删除操作,因此时间复杂度为 O(1)。
  • 指定位置插入/删除:需要先移动到指定位置,再修改指定节点的指针完成插入/删除,因此需要遍历平均 n/2 个元素,时间复杂度为 O(n)。

标签:面试题,LinkedList,删除,复杂度,元素,面试官,吊打,插入,ArrayList
From: https://blog.csdn.net/m0_73226303/article/details/141166705

相关文章

  • 【面试宝典】java基础面试题总结[上]
    一、Java中有几种基本数据类型?各占多少字节?在Java中基本数据类型有8个,占用的字节分别是整型byte(1个字节)、short(2个字节)、int(4个字节)、long(8个字节);浮点型float(4个字节)、double(8个字节);布尔类型boolean;字符类型char(2个字节)。二、String类能被继承吗?为什么?Stri......
  • 高级java每日一道面试题-2024年8月16日-设计模式篇-解释装饰者模式和代理模式的区别?
    如果有遗漏,评论区告诉我进行补充面试官:解释装饰者模式和代理模式的区别?我回答:在Java中,装饰者模式(DecoratorPattern)和代理模式(ProxyPattern)都是常用的设计模式,它们在结构上看起来有些相似,但实际上它们的目的、应用场景和实现方式存在明显的区别。下面详细解释这两种......
  • Java面试题--JVM大厂篇之掌控Java未来:深入剖析ZGC的低停顿垃圾回收机制
    Java面试题--JVM大厂篇之掌控Java未来:深入剖析ZGC的低停顿垃圾回收机制引言:正文:一、ZGC的核心机制1.并发标记和重定位(Relocation)2.染色指针(ColoredPointers)与读屏障(LoadBarriers)二、实际案例分析1.在线游戏服务器2.金融交易系统三、解决方案和技巧1.调整ZGC参数......
  • 一篇总结Redis面试题知识点
    为什么要使用Redis        使用Redis主要是因为Redis的三大特性,高可靠高并发高性能。在请求访问数据时,如果直接从数据库中获取数据,它的并发量可能只有1000次/秒,这已经算是很不错的表现。如果在程序启动的时候就将数据放到Redis中,数据访问时如果直接从缓存中读取,他的性......
  • RabbitMQ面试题
    一、RabbitMQ如何保证消息的可靠性RabbiMQ如果想要保证消息的可靠性有几种方式可以实现:1、消费端消息可靠性保证:1).消息确认在消费端可以设置手动ACK模式,为确保消息可靠性,手动确认消息是否被正常处理,若存在异常或者未运行,则消息超时后不会被删除,会被重新投递2).死信队列......
  • Java后端面试题(mq相关)(day9)
    目录为什么用MQ?异步、削峰、解耦1.异步处理2.解耦3.削峰填谷Exchange类型什么是死信队列?如何保证消息的可靠性?RabbitMQ中如何解决消息堆积问题?RabbitMQ中如何保证消息有序性?如何防止消息重复消费?(如何保证消息幂等性)为什么用MQ?异步、削峰、解耦MQ(Message......
  • 后端实习面试题
    1.有没有用过分页?Mybatis-PageHelper2.如果你想实现分页这个功能,需要前端传递哪些参数?后端给前端返回哪些数据?前端传递以下参数给后端:pageNum:当前页码,表示要查询的是第几页的数据。pageSize:每页显示的数据条数,确定每页显示的数据量。其他查询条件:可选参数,如筛选条件......
  • 面试题:在Java中,JVM(Java虚拟机)的内存模型是如何设计的?请详细解释堆(Heap)、栈(Stack)、方法
    面试题:在Java中,JVM(Java虚拟机)的内存模型是如何设计的?请详细解释堆(Heap)、栈(Stack)、方法区(MethodArea)以及程序计数器(ProgramCounterRegister)的作用和它们之间的关系。更多答案在这里,手机或电脑浏览器就可以打开,面霸宝典【全拼音】.com这里可以优化简历,模拟面试,企业项......
  • 面试题:在Java中,线程之间的通信主要通过哪几种方式实现?并简述其中一种方式的基本工作原
    面试题:在Java中,线程之间的通信主要通过哪几种方式实现?并简述其中一种方式的基本工作原理。请注意,除了直接回答此问题外,我们还为您准备了更多深入的学习资源和面试技巧。想要了解更多关于Java线程通信、优化简历、模拟面试、企业项目源码、大厂高并发面试题、项目场景题、算法......
  • 面试题:在Java中,多线程编程是常见的并发处理方式。请简述Java中实现多线程的几种主要方
    面试题:在Java中,多线程编程是常见的并发处理方式。请简述Java中实现多线程的几种主要方式,并解释每种方式的基本思想。更多关于多线程编程的深入解析、面试技巧、以及实战项目源码,手机浏览器即可访问面霸宝典【全拼音】.com,这里不仅可以优化你的简历,还能进行模拟面试,获取最新最......