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Java集合（含面试大厂题含源码）

🕗 发布于 2024-03-18 13:09 java  面试  python  

集合（Collection）是Java中一种非常核心的数据结构，它用于存储对象的集合。Java集合框架（Java Collections Framework）位于java.util包下，提供了一套丰富的接口和实现，用于处理一组对象。下面是Java集合框架的一些基础知识点，以帮助你更好地理解和使用它。

集合框架的核心接口

  1. Collection接口：是最基本的集合表示方式，它表示一组对象，这些对象也称为集合的元素。Collection接口有两个重要的子接口，分别是List和Set。

  2. List接口：存储有序的集合。它可以包含重复的元素。List的元素可以通过索引（元素在List中的位置）访问。实现List接口的类主要有ArrayList、LinkedList等。

  3. Set接口：存储唯一的元素，即不允许重复的元素。Set没有像List那样的索引。实现Set接口的类有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等。

  4. Queue接口：代表了一个先进先出（FIFO）的队列。Queue接口的实现类如LinkedList（同时实现了List和Queue接口）、PriorityQueue等。

  5. Map接口：不是Collection接口的子接口，但它也是集合框架的一部分。Map存储键值对（key-value pairs），其中每个键映射到一个值。实现Map接口的类有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap等。

集合框架的特点

  • 性能：不同的集合类有不同的性能特点。例如，ArrayList允许快速的随机访问，而LinkedList优化了元素的添加和删除。

  • 顺序：某些集合类保证其元素的顺序（如List），而其他集合则不保证顺序（如Set）。

  • 键值对：Map接口使用键值对存储元素。键是唯一的，而值可以重复。

使用集合框架的注意事项

  • 选择合适的集合：根据需要存储的数据类型、数据量以及数据操作的性能要求选择最合适的集合类型。

  • 泛型：使用集合时应尽可能使用泛型。泛型提供了编译时类型安全检查，这可以帮助避免运行时的ClassCastException。

  • 并发修改异常：在遍历集合的同时尝试修改集合（除非使用迭代器的remove方法），可能会导致ConcurrentModificationException。

  • 线程安全：大多数集合实现（如ArrayList、HashMap）不是线程安全的。如果在多线程环境中使用这些集合，需要外部同步或使用并发集合类（如ConcurrentHashMap）。

通过理解和掌握这些基础知识点，你将能够更有效地在Java程序中使用集合。### 题目1：实现一个基本的ArrayList功能

题目描述：
创建一个Java程序，实现一个简单的ArrayList。要求添加功能来添加元素，删除指定索引处的元素，以及打印当前列表中的所有元素。

源码示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SimpleArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<>();

        // 添加元素
        myList.add("Java");
        myList.add("Python");
        myList.add("C++");

        // 删除索引为1的元素
        myList.remove(1);

        // 打印所有元素
        System.out.println("当前列表中的元素：");
        for(String element : myList) {
            System.out.println(element);
        }
    }
}

题目2：寻找两个数组的交集

题目描述：
编写一个Java方法，接收两个整数数组作为参数，返回这两个数组的交集。确保返回的数组中不包含重复元素，并按升序排列。

源码示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class ArrayIntersection {
    public static int[] findIntersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
        for(int num : nums1) {
            set1.add(num);
        }
        
        Set<Integer> intersection = new HashSet<>();
        for(int num : nums2) {
            if(set1.contains(num)) {
                intersection.add(num);
            }
        }
        
        int[] result = new int[intersection.size()];
        int i = 0;
        for(int num : intersection) {
            result[i++] = num;
        }
        
        Arrays.sort(result);
        return result;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums1 = {1, 2, 2, 3};
        int[] nums2 = {2, 2, 3, 4};
        
        int[] result = findIntersection(nums1, nums2);
        System.out.println("交集为：" + Arrays.toString(result));
    }
}

题目3：使用HashMap统计字符频率

题目描述：
编写一个Java函数，接收一个字符串作为输入，并返回每个字符在字符串中出现的次数。使用HashMap来实现这个功能。

源码示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class CharFrequency {
    public static Map<Character, Integer> countCharFrequency(String str) {
        Map<Character, Integer> frequencyMap = new HashMap<>();
        for(char ch : str.toCharArray()) {
            frequencyMap.put(ch, frequencyMap.getOrDefault(ch, 0) + 1);
        }
        return frequencyMap;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String str = "programming";
        Map<Character, Integer> frequencyMap = countCharFrequency(str);
        
        System.out.println("字符频率：");
        for(Map.Entry<Character, Integer> entry : frequencyMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }
    }
}

这些题目覆盖了Java集合框架的基本使用，包括ArrayList、HashSet和HashMap，以及一些基本的算法实现。通过这些练习，你可以加深对Java集合框架及其应用的理解。


原文地址：https://blog.csdn.net/2302_80314137/article/details/136792700

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