• ,

Часто задаваемые на собеседованиях вопросы по классам коллекциям в Java (Часть 2).

Вопросы о различиях разных коллекций

18. Назовите различия между Set и List?
19. Назовите различия между List и Map?
20. Назовите различия между HashMap и HashTable?
21. Назовите различия между Vector и ArrayList?
22. Назовите различия между Iterator и Enumeration?
23. Назовите различия между HashMap и HashSet?
24. Назовите различия между Iterator и ListIterator?
25. Назовите различия между TreeSet и SortedSet?
26. Назовите различия между ArrayList и LinkedList?

И еще вопросы

27. Как сделать коллекцию только для чтения?
28. Как сделать потокобезопасную коллекцию?
29. Почему не существует метода Iterator.add() для добавления элементов в коллекцию?
30. Какие существуют способы перебирать элементы списка?
31. Как вы понимаете работу свойства итератора fail-fast?
32. Какая разница между fail-fast и fail-safe?
33. Как избежать ConcurrentModificationException во время перебора коллекции?
34. Что такое UnsupportedOperationException?
35. Какие классы коллекций дают доступ к любому элементу?
36. Что такое BlockingQueue?
37. Что такое очередь и стэк, перечислите различия между ними?
38. Что такое интерфейсы Comparable и Comparator?
39. Что такое классы Collections и Arrays?
40. Список использованной литературы

Не тратя зря время, приступим к объяснениям

Вопросы о различиях разных коллекций
18. Назовите различия между Set и List?
Список ключевых различий:
Множества — неупорядоченные коллекции, тогда как списки — упорядоченные, где каждый элемент имеет индекс начинающийся с нуля.
Списки могут содержать два и более одинаковых элемента, а множества не могут.
В списке может содержаться сколько угодно элементов null, в множестве — только один.

19. Назовите различия между List и Map?
Самый легкий вопрос. Список это коллекция элементов, а словарь это коллекция пар ключ/значение. Есть еще множество изменений, но все они являются следствием данного. У них разный интерфейс верхнего уровня, разный набор методов и разные представления данных.
В большинстве случаев достаточно только первого ответа.

20. Назовите различия между HashMap и HashTable?
Есть несколько различий между HashMap и HashTable в Java:
  • HashTable потокобезопасна, а HashMap нет
  • HashTable не может содержать элементы null, тогда как HashMap может содержать один ключ null и любое количество значений null
  • Третье ключевое отличие между ними — итератор у HashMap, в отличие от перечислителя HashTable, работает по принципу fail-fast (выдает исключение при любой несогласованности данных)

21. Назовите различия между Vector и ArrayList?
Отметим некоторые различия:
  • Все методы Vector потокобезопасны, а у ArrayList — нет
  • Vector это устаревший класс добавленный в первом релизе JDK. ArrayList появился в JDK 1.2, вместе с остальными классами фреймворка Collection
  • По умолчанию, Vector удваивает свой размер когда заканчивается выделенная под элементы память. ArrayList же увеличивает свой размер только на половину

22. Назовите различия между Iterator и Enumeration?
Итераторы отличаются от перечислителей по трем признакам:
  • Существуют итераторы, которые позволяют удалять элементы из своей коллекции во время перебора, с использованием метода remove(). Класс Iterator данного функционала не поддерживает. С помощью перечислителя нельзя добавлять/удалять элементы
  • Перечислители присутствуют в устаревших классах, таких как Vector/Stack, тогда как итераторы есть во всех современных классах-коллекциях
  • Еще небольшое отличие в том, что у итераторов и перечислителей различается наименование методов, то есть Enumeration.hasMoreElements() соответствует Iterator.hasNext() иEnumeration.nextElement() соответствует Iterator.next() и т.д.

23. Назовите различия между HashMap и HashSet?
HashMap — коллекция пар ключ/значение, тогда как HashSet это упорядоченная коллекция уникальных элементов. И это все, не требуется больше никаких объяснений.

24. Назовите различия между Iterator и ListIterator?
Есть три различия:
  • Iterator может использоваться для перебора элементов Set, List и Map. В отличие от него, ListIterator может быть использован только для перебора элементов коллекции List
  • Iterator позволяет перебирать элементы только в одном направлении, при помощи метода next(). Тогда как ListIterator позволяет перебирать список в обоих направлениях, при помощи методов next() и previous()
  • При помощи ListIterator вы можете модифицировать список, добавляя/удаляя элементы с помощью методов add() и remove(). Iterator не поддерживает данного функционала

25. Назовите различия между TreeSet и SortedSet?
SortedSet это интерфейс, реализуемый классом TreeSet. Вот и все!

26.Назовите различия между ArrayList и LinkedList?
  • LinkedList хранит элементы в двусвязном списке, тогда как ArrayList хранит их в массиве, размер которого может динамически меняться
  • LinkedList поддерживает добавление/удаление элементов за фиксированное время, но только последовательный доступ к элементам. То есть, вы можете перебрать список с начала в конец и с конца в начало, но получение элемента в середине списка займет время пропорциональное размеру списка. ArrayList же позволяет получить любой элемент по его индексу за фиксированное время. Но добавление/удаление элементов туда требует затрат времени пропорциональных размеру, потому что нужно подвинуть все элементы с места вставки/удаления и до конца списка, либо чтобы освободить место для вставляемого либо чтобы убрать пропуск на месте удаленного
  • LinkedList требует больше памяти для хранения такого же количества элементов, потому что кроме самого элемента хранятся еще указатели на следующий и предыдущий элементы списка, тогда как в ArrayList элементы просто идут по порядку

И еще вопросы
27. Как сделать коллекцию только для чтения?
Используйте следующие методы:
  • Collections.unmodifiableList(list);
  • Collections.unmodifiableSet(set);
  • Collections.unmodifiableMap(map);
Все они принимают коллекцию в качестве параметра, и возвращают коллекцию только для чтения с теми же элементами внутри.

28. Как сделать потокобезопасную коллекцию?
Используйте следующие методы:
  • Collections.synchronizedList(list);
  • Collections.synchronizedSet(set);
  • Collections.synchronizedMap(map);
Все они принимают коллекцию в качестве параметра, и возвращают потокобезопасную коллекцию с теми же элементами внутри.

29. Почему не существует метода Iterator.add() для добавления элементов в коллекцию?
Единственная задача итератора это перебор коллекции. Каждая коллекция имеет метод add() которым вы можете воспользоваться. Нет смысла добавлять этот метод в итератор, потому что коллекции могут быть упорядоченными и неупорядоченными, и метод add() при этом должен быть устроен по разному.

30. Какие существуют способы перебирать элементы списка?
Есть 4 способа:
  • Цикл с итератором
  • Цикл for
  • Расширенный цикл for
  • Цикл while
Читайте статью.

31. Как вы понимаете работу свойства итератора fail-fast?
Итератор fail-fast вызывает исключение сразу как обнаружит что структура коллекции была изменена после начала перебора. Под изменением структуры мы понимаем добавление/удаление/изменение элемента коллекции, в то время как другой поток перебирает эту коллекцию.

32. Какая разница между fail-fast и fail-safe?
В противоположность fail-fast, итераторы fail-safe не вызывают никаких исключений при изменении структуры, потому что они работают с клоном коллекции вместо оригинала.
Итератор коллекции CopyOnWriteArrayList и итератор представления keySet коллекции ConcurrentHashMap являются примерами итераторов fail-safe.

33. Как избежать ConcurrentModificationException во время перебора коллекции?
Первым делом, можно подобрать другой итератор, работающий по принципу fail-safe. К примеру, если вы используете List, то можете взять ListIterator. Если же вам нужна устаревшая коллекция — то используйте перечислители.
В том случае, когда вышеизложенное вам не подходит, у вас есть три варианта:
  • При использовании JDK 1.5 или выше, вам подойдут классы ConcurrentHashMap и CopyOnWriteArrayList. Это самый лучший вариант
  • Вы можете преобразовать список в массив и перебирать массив
  • Вы можете блокировать изменения списка на время перебора с помощью блока synchronized
Обратите внимание, что последние два варианта негативно скажутся на производительности.

34. Что такое UnsupportedOperationException?
Это исключение возникает при вызове метода, который не поддерживается данной коллекцией.
К примеру, если вы создадите список только для чтения с помощью Collections.unmodifiableList(list), а потом у него вызовете метод add() или remove(), вы точно получите это исключение.

35. Какие классы коллекций позволяют доступ к любому элементу?
Классы ArrayList, HashMap, TreeMap, Hashtable позволяют доступ к любому элементу.

36. Что такое BlockingQueue?
Это очередь, которая позволяет обрабатывать ситуации, когда из пустой очереди пытаются получить элемент, или когда пытаются добавить элемент в очередь, а место в ней закончилось.
Методы блокирующей очереди могут быть четырех типов: Первые вызывают исключение, вторые возвращают специальные значения (null или false, в зависимости от операции), третьи блокируют текущий поток до тех пор пока операция не может быть выполнена, и четвертые блокируют поток только на определенный промежуток времени.
Примеры можно посмотреть в этой статье.

37. Что такое очередь и стэк, перечислите разницу между ними?
Коллекции, созданные для того чтобы хранить элементы для дальнейшей обработки. Кроме базовых операций интерфейса Collection, очереди поддерживают дополнительные операции добавления, удаления и проверки состояния элемента.
Обычно, но не обязательно очереди работают по принципу FIFO — первым пришел, первым ушел.
Стэк — почти как очередь, но работает по принципу LIFO — последним пришел, первым ушел.
Независимо от порядка добавления/удаления, голова очереди это элемент, который будет удален при вызове методов remove() или poll(). Также обратите внимание на то, что Stack и Vector оба потокобезопасны.

Использование: Используйте очередь если вы хотите обрабатывать поток элементов в том же порядке в котором они поступают. Хорошо для списка заданий и обработки запросов.
Используйте стэк если вы хотите класть и удалять элементы только с вершины стэка, что полезно в рекурсивных алгоритмах.

(А теперь отвлечемся и объясним все чуть иначе.
Итак, представьте обойму автомата. Вы вставляете туда патроны по одному, только с одного конца. И с этого же конца, по одному их будет забирать затворный механизм при стрельбе. Это — стэк, положить элемент можно только на его вершину, снять оттуда же и больше ниоткуда. Последний положенный элемент будет снят первым.
Очередь — как трубка, в которую вы можете закатывать шарики, и с другого конца их забирать. Очередь позволяет класть элементы только в свой хвост, а забирать только с головы. Тот элемент который был первым положен, первым же будет и забран.
Общее у очереди и стэка только то, что у них обоих есть фиксированное место куда можно положить элемент, и фиксированное место откуда его можно забрать — все остальные элементы недоступны.(Прим. пер.))

38. Что такое интерфейсы Comparable и Comparator?
В Java, все коллекции поддерживающие автоматическую сортировку, используют методы сравнения для того чтобы правильно рассортировать элементы. В качестве примера таких классов мы можем указать TreeSet, TreeMap и т.д.
Для того чтобы рассортировать элементы, класс должен реализовать интерфейсы Comparator или Comparable. Именно поэтому классы-обертки как Integer, Double и String реализуют интерфейс Comparable.
Интерфейс Comparable помогает сохранять естественную сортировку, тогда как Comparator позволяет сортировать элементы по разным особым шаблонам. Экземпляр компаратора обычно передается конструктору коллекции, если коллекция это поддерживает.

(Снова объясняю по другому.
Интерфейс Comparator описывает метод int compare(T o1, T o2), то есть объект реализующий этот интерфейс может быть использован для сравнения двух других объектов одного класса. Если данный метод вернет 0 — объекты равны, +1 и -1 говорят о том что первый объект «больше» второго или наоборот. Какой смысл вы вложите в понятие «больше» и «меньше» применительно к вашим объектам — исключительно ваше дело. То есть — вы описываете класс, реализующий интерфейс Сomparator, и в данном методе определяете как вы хотите сравнивать ваши объекты. Потом передаете объект этого класса конструктору коллекции, в которой хранятся объекты сравниваемые данным методом, и коллекция сможет их сортировать по возрастанию/убыванию. Повторяю — у вас есть коллекция в которой хранятся объекты класса T, и есть еще один объект, другого класса, реализующего интерфейс Comparator, вся суть которого в том что он умеет сравнивать эти объекты класса T, больше он ни для чего не нужен.
Интерфейс Comparable описывает метод int compareTo(T o), то есть вызывается он не для сравнения двух других объектов, а для сравнения себя самого с кем-то еще. То есть, вам не нужен отдельный объект-сравниватель, вы закладываете механизм сравнения в сам элемент хранящийся в коллекции. Что и в какой ситуации удобнее — решать вам.(Прим. пер.))

39. Что такое классы Collections и Arrays?
Классы Collections и Arrays это специальные служебные классы, для работы с классами-коллекциями. Они позволяют преобразовывать коллекции, делать их защищенными от записи или потокобезопасными, сортировать их разными способами и т.д.

40. Список использованной литературы
Ну, это не вопрос для собеседования. Чисто по приколу. (Но для достижения нирваны вы должны читать как можно больше статей, ваши волосы станут шелковистыми и вьющимися и карма очистится.(Прим. пер.))

Надеюсь эти вопросы помогут вам на следующем собеседовании. В дальнейшем, я советую вам почитать что-нибудь дополнительно. Чем больше вы знаете, тем вам лучше!

Хорошей учебы!
Оригинал статьи

7 комментариев

dreamer
Спасибо за материал!
Вопрос по пунктам 22 и 24.
В 22: Итераторы позволяют удалять элементы из своей коллекции во время перебора, с использованием метода remove().
В 24: При помощи ListIterator вы можете модифицировать список, добавляя/удаляя элементы с помощью методов add() и remove(). Iterator не поддерживает данного функционала
Я вижу противоречие. Можете уточнить, что имелось в виду?..
hubert
Называется «найди 10 отличий». В чем противоречие?
theGrass
Существует несколько классов-итераторов, некоторые из них позволяют добавлять и удалять элементы коллекции (ListIterator), некоторые нет (Iterator). В вопросе 22 была выбрана не самая точная формулировка, исправлю.
krit273
23. Назовите различия между HashMap и HashSet?
HashMap — коллекция пар ключ/значение, тогдакак HashSet это упорядоченная коллекция уникальных элементов. И это все, не требуется больше никаких объяснений.
Nebuhad
Класс HashSet НЕ гарантирует упорядоченности элементов.
http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/HashSet.html
It makes no guarantees as to the iteration order of the set; in particular, it does not guarantee that the order will remain constant over time.
Jvc
  • Jvc
  • 0
кстати, это все вопросы джуновского уровня или есть и более продвинутые?
boyarskiy
Даже если ты всё подготовил и прочитал, могут задать то, чего нигде не было. Это жизнь ))
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.