javaheadmap面試題及答案

javaheadmap面試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.HashMap中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？

A.數(shù)組

B.鏈表

C.紅黑樹

D.哈希表

答案：D

2.HashMap的默認(rèn)初始容量是多少？

A.16

B.32

C.64

D.128

答案：A

3.HashMap在什么情況下會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容？

A.當(dāng)元素個(gè)數(shù)超過當(dāng)前容量的一半時(shí)

B.當(dāng)元素個(gè)數(shù)等于當(dāng)前容量時(shí)

C.當(dāng)元素個(gè)數(shù)超過當(dāng)前容量的75%時(shí)

D.當(dāng)元素個(gè)數(shù)超過當(dāng)前容量的25%時(shí)

答案：C

4.HashMap中如何解決哈希沖突？

A.使用鏈表

B.使用紅黑樹

C.使用數(shù)組

D.使用哈希表

答案：A

5.HashMap是否允許空鍵（nullkey）？

A.是

B.否

答案：A

6.HashMap是否是線程安全的？

A.是

B.否

答案：B

7.HashMap的get()方法的時(shí)間復(fù)雜度是多少？

A.O(1)

B.O(n)

C.O(logn)

D.O(n^2)

答案：A

8.HashMap的put()方法的時(shí)間復(fù)雜度是多少？

A.O(1)

B.O(n)

C.O(logn)

D.O(n^2)

答案：A

9.HashMap中元素的遍歷方式是什么？

A.線性遍歷

B.隨機(jī)遍歷

C.順序遍歷

D.迭代器遍歷

答案：D

10.HashMap的loadfactor是什么？

A.負(fù)載因子

B.容量因子

C.加載因子

D.負(fù)載容量

答案：C

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.HashMap中以下哪些操作可能會(huì)觸發(fā)rehash？

A.put()

B.get()

C.remove()

D.clear()

答案：A,C

2.HashMap中以下哪些是線程安全的替代品？

A.Hashtable

B.ConcurrentHashMap

C.Collections.synchronizedMap()

D.Vector

答案：A,B,C

3.HashMap中以下哪些操作會(huì)返回null？

A.get()方法在找不到元素時(shí)

B.put()方法在插入null值時(shí)

C.remove()方法在找不到元素時(shí)

D.containsKey()方法在找不到元素時(shí)

答案：A,C

4.HashMap中以下哪些操作會(huì)影響元素的順序？

A.put()

B.get()

C.remove()

D.clear()

答案：C,D

5.HashMap中以下哪些因素會(huì)影響哈希表的性能？

A.初始容量

B.加載因子

C.哈希函數(shù)

D.元素個(gè)數(shù)

答案：A,B,C

6.HashMap中以下哪些是正確的？

A.HashMap是繼承自AbstractMap的

B.HashMap是實(shí)現(xiàn)了Map接口的

C.HashMap是繼承自Hashtable的

D.HashMap是實(shí)現(xiàn)了Serializable接口的

答案：B,D

7.HashMap中以下哪些操作是原子性的？

A.put()

B.get()

C.remove()

D.size()

答案：A,C

8.HashMap中以下哪些情況下會(huì)發(fā)生哈希碰撞？

A.兩個(gè)對象的hashCode()方法返回相同的值

B.兩個(gè)對象的equals()方法返回true

C.兩個(gè)對象的hashCode()方法返回不同的值

D.兩個(gè)對象的equals()方法返回false

答案：A

9.HashMap中以下哪些操作可以避免哈希沖突？

A.使用好的哈希函數(shù)

B.增加初始容量

C.減少加載因子

D.使用紅黑樹替代鏈表

答案：A,B,D

10.HashMap中以下哪些操作可以提高性能？

A.預(yù)設(shè)一個(gè)合理的初始容量

B.選擇合適的加載因子

C.使用快速失敗的迭代器

D.使用線程安全的替代品

答案：A,B,C

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.HashMap的鍵值對可以是null。（對）

2.HashMap的鍵必須實(shí)現(xiàn)hashCode()方法。（錯(cuò)）

3.HashMap的鍵必須實(shí)現(xiàn)equals()方法。（錯(cuò)）

4.HashMap在JDK1.8中引入了紅黑樹來優(yōu)化長鏈問題。（對）

5.HashMap的size()方法的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)。（錯(cuò)）

6.HashMap的clear()方法會(huì)清空所有元素，并且會(huì)重新初始化哈希表。（對）

7.HashMap的containsKey()方法的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)。（錯(cuò)）

8.HashMap的getOrDefault()方法在找不到元素時(shí)會(huì)返回null。（錯(cuò)）

9.HashMap的putIfAbsent()方法在元素存在時(shí)會(huì)返回null。（錯(cuò)）

10.HashMap的forEach()方法可以遍歷所有元素，但是不能修改HashMap。（錯(cuò)）

四、簡答題（每題5分，共20分）

1.請簡述HashMap的工作原理。

答案：

HashMap是基于哈希表的Map接口實(shí)現(xiàn)。它存儲(chǔ)鍵值對，并使用鍵對象的hashCode()方法計(jì)算哈希值來確定該鍵值對的存儲(chǔ)位置。如果兩個(gè)鍵的哈希值相同，會(huì)發(fā)生哈希沖突，HashMap會(huì)使用鏈表或紅黑樹來解決沖突。在JDK1.8中，當(dāng)鏈表長度超過一定閾值時(shí)，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換成紅黑樹以提高性能。

2.HashMap和Hashtable有什么區(qū)別？

答案：

HashMap和Hashtable都實(shí)現(xiàn)了Map接口，但Hashtable是線程安全的，而HashMap不是。Hashtable的方法是同步的，而HashMap不是。此外，HashMap允許鍵和值為null，而Hashtable不允許。

3.為什么HashMap的get()方法比containsKey()方法更快？

答案：

HashMap的get()方法直接根據(jù)鍵的哈希值定位到桶，然后遍歷桶中的鏈表或紅黑樹來查找對應(yīng)的值。而containsKey()方法需要先調(diào)用get()方法，如果get()方法返回null，再遍歷哈希表來確認(rèn)是否真的沒有這個(gè)鍵。因此，get()方法通常更快。

4.HashMap在什么情況下會(huì)進(jìn)行rehash？

答案：

HashMap在以下情況下會(huì)進(jìn)行rehash：1)當(dāng)HashMap中的元素個(gè)數(shù)超過當(dāng)前容量與加載因子的乘積時(shí)；2)在put()或remove()操作中，如果桶中的鏈表長度超過閾值（TREEIFY_THRESHOLD），鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換成紅黑樹；3)在resize()操作中，當(dāng)HashMap容量增加時(shí)，所有元素需要重新計(jì)算存儲(chǔ)位置。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論HashMap在多線程環(huán)境下的替代方案。

答案：

在多線程環(huán)境下，可以使用ConcurrentHashMap作為HashMap的替代品，它提供了更好的線程安全性。此外，可以使用Collections.synchronizedMap()方法將HashMap包裝成線程安全的Map。但是，這些替代方案可能會(huì)影響性能，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)具體情況選擇合適的方案。

2.討論HashMap的resize()方法的工作原理。

答案：

HashMap的resize()方法在元素個(gè)數(shù)超過閾值時(shí)被調(diào)用。它首先計(jì)算新的容量，通常是當(dāng)前容量的兩倍。然后，它創(chuàng)建一個(gè)新的Node[]數(shù)組，并遍歷舊數(shù)組，將所有節(jié)點(diǎn)重新映射到新數(shù)組上。這個(gè)過程涉及到重新計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的哈希值，并可能將鏈表中的節(jié)點(diǎn)拆分到不同的桶中。最后，舊數(shù)組被替換為新數(shù)組。

3.討論HashMap中鏈表和紅黑樹的轉(zhuǎn)換條件。

答案：

在HashMap中，當(dāng)鏈表的長度超過TREEIFY_THRESHOLD（默認(rèn)為8）時(shí)，鏈表會(huì)被轉(zhuǎn)換成紅黑樹。這個(gè)轉(zhuǎn)換可以減少查找時(shí)間，提高性能。當(dāng)紅黑樹的節(jié)點(diǎn)數(shù)量小于UNTREEIFY_THRESHOLD（默認(rèn)為6）時(shí)，紅黑樹會(huì)被轉(zhuǎn)換回鏈表。這種動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制使得HashMap在不同情況下都能保持良好的性能。

4.討論Has