java中hashmap面試題及答案

java中hashmap面試題及答案

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一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.HashMap的底層實(shí)現(xiàn)是什么？

A.數(shù)組

B.鏈表

C.紅黑樹

D.哈希表

答案：D

2.HashMap中解決哈希沖突的方法是什么？

A.鏈地址法

B.開放地址法

C.雙重散列

D.線性探測(cè)

答案：A

3.HashMap在什么情況下會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容？

A.當(dāng)HashMap中元素?cái)?shù)量超過當(dāng)前容量的2倍時(shí)

B.當(dāng)HashMap中元素?cái)?shù)量超過當(dāng)前容量的1.75倍時(shí)

C.當(dāng)HashMap中元素?cái)?shù)量超過當(dāng)前容量的1倍時(shí)

D.當(dāng)HashMap中元素?cái)?shù)量超過當(dāng)前容量的0.75倍時(shí)

答案：B

4.HashMap允許空鍵（nullkey）嗎？

A.允許

B.不允許

C.只允許一個(gè)空鍵

D.根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)而定

答案：C

5.HashMap的默認(rèn)初始容量是多少？

A.16

B.32

C.64

D.128

答案：A

6.HashMap的loadfactor（負(fù)載因子）默認(rèn)值是多少？

A.0.5

B.0.75

C.1.0

D.2.0

答案：B

7.HashMap是否保證有序？

A.是

B.否

C.部分有序

D.根據(jù)實(shí)現(xiàn)版本而定

答案：B

8.HashMap的get方法的時(shí)間復(fù)雜度是多少？

A.O(1)

B.O(logn)

C.O(n)

D.O(n^2)

答案：A

9.HashMap的put方法在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度是多少？

A.O(1)

B.O(logn)

C.O(n)

D.O(n^2)

答案：D

10.在Java中，HashMap和Hashtable的主要區(qū)別是什么？

A.HashMap是線程安全的，Hashtable不是

B.HashMap不是線程安全的，Hashtable是

C.HashMap和Hashtable都是線程安全的

D.HashMap和Hashtable都不是線程安全的

答案：B

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.HashMap中哪些操作是線程不安全的？（多選）

A.get

B.put

C.remove

D.size

答案：B,C

2.HashMap中哪些操作可能會(huì)觸發(fā)rehash？（多選）

A.put

B.get

C.remove

D.clear

答案：A,C

3.HashMap中哪些因素會(huì)影響哈希表的性能？（多選）

A.初始容量

B.負(fù)載因子

C.哈希函數(shù)

D.元素?cái)?shù)量

答案：A,B,C

4.HashMap中哪些情況下會(huì)發(fā)生哈希沖突？（多選）

A.兩個(gè)對(duì)象的hashCode()相同

B.兩個(gè)對(duì)象的hashCode()不同

C.兩個(gè)對(duì)象的equals()相同

D.兩個(gè)對(duì)象的equals()不同

答案：A,C

5.HashMap中哪些操作會(huì)返回null？（多選）

A.get一個(gè)不存在的鍵

B.put一個(gè)null值

C.remove一個(gè)不存在的鍵

D.containsKey一個(gè)null鍵

答案：A,B

6.HashMap中哪些情況下會(huì)進(jìn)行resize？（多選）

A.當(dāng)元素?cái)?shù)量超過當(dāng)前容量的1.75倍時(shí)

B.當(dāng)元素?cái)?shù)量少于當(dāng)前容量的0.25倍時(shí)

C.當(dāng)元素?cái)?shù)量正好等于當(dāng)前容量時(shí)

D.當(dāng)元素?cái)?shù)量超過當(dāng)前容量的2倍時(shí)

答案：A,B

7.HashMap中哪些操作是常數(shù)時(shí)間復(fù)雜度？（多選）

A.get

B.put

C.remove

D.size

答案：A,D

8.HashMap中哪些操作可能會(huì)導(dǎo)致鏈表變?yōu)榧t黑樹？（多選）

A.put

B.get

C.remove

D.resize

答案：A

9.HashMap中哪些操作需要遍歷整個(gè)哈希表？（多選）

A.get

B.put

C.clear

D.containsKey

答案：C

10.HashMap中哪些操作是原子性的？（多選）

A.get

B.put

C.remove

D.size

答案：A

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.HashMap的鍵值對(duì)可以為null。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：錯(cuò)

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

答案：對(duì)

3.HashMap的put方法總是返回null。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：錯(cuò)

4.HashMap的resize操作是自動(dòng)進(jìn)行的。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：對(duì)

5.HashMap的迭代器是弱一致性的。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：對(duì)

6.HashMap的get方法在多線程環(huán)境下是線程安全的。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：錯(cuò)

7.HashMap的元素順序是按照插入順序排列的。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：錯(cuò)

8.HashMap的默認(rèn)初始容量和負(fù)載因子是可配置的。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：對(duì)

9.HashMap的resize操作是線性時(shí)間復(fù)雜度。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：錯(cuò)

10.HashMap的containsKey方法會(huì)返回null。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：錯(cuò)

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)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(duì)，并使用鍵對(duì)象的hashCode()方法計(jì)算哈希值來確定該鍵值對(duì)的存儲(chǔ)位置。當(dāng)兩個(gè)對(duì)象的哈希值相同時(shí)，會(huì)發(fā)生哈希沖突，HashMap使用鏈地址法來解決沖突，即在同一個(gè)哈希值下存儲(chǔ)多個(gè)鍵值對(duì)。當(dāng)哈希表中的元素?cái)?shù)量超過負(fù)載因子與當(dāng)前容量的乘積時(shí)，HashMap會(huì)自動(dòng)進(jìn)行擴(kuò)容（resize），重新計(jì)算所有元素的存儲(chǔ)位置。

2.請(qǐng)解釋HashMap中為什么需要resize操作。

答案：

resize操作是HashMap為了維護(hù)其性能而進(jìn)行的。當(dāng)HashMap中的元素?cái)?shù)量超過負(fù)載因子與當(dāng)前容量的乘積時(shí)，HashMap會(huì)進(jìn)行resize操作，即擴(kuò)容。擴(kuò)容的目的是為了減少哈希表中的鏈表長(zhǎng)度，從而減少查找、插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度，保持HashMap操作的高效性。

3.請(qǐng)解釋HashMap的負(fù)載因子是什么，以及它如何影響HashMap的性能。

答案：

負(fù)載因子是HashMap中的一個(gè)參數(shù)，表示HashMap在其容量自動(dòng)增加之前可以存儲(chǔ)的最大元素?cái)?shù)量與當(dāng)前容量的比率。負(fù)載因子越小，HashMap在元素?cái)?shù)量增加時(shí)越快進(jìn)行擴(kuò)容，這可以減少哈希表中的鏈表長(zhǎng)度，提高性能，但會(huì)增加內(nèi)存的使用量。負(fù)載因子越大，HashMap在元素?cái)?shù)量增加時(shí)越慢進(jìn)行擴(kuò)容，這會(huì)減少內(nèi)存的使用量，但可能會(huì)導(dǎo)致哈希表中的鏈表長(zhǎng)度增加，降低性能。

4.請(qǐng)簡(jiǎn)述HashMap和Hashtable的區(qū)別。

答案：

HashMap和Hashtable都是基于哈希表的Map接口實(shí)現(xiàn)，但它們?cè)诰€程安全性和null值的處理上有所不同。HashMap不是線程安全的，允許使用null值作為鍵和值，而Hashtable是線程安全的，不允許使用null值作為鍵和值。此外，Hashtable的方法是同步的，而HashMap的方法是非同步的。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論HashMap在多線程環(huán)境下的使用注意事項(xiàng)。

答案：

在多線程環(huán)境下使用HashMap時(shí)，需要注意線程安全問題。由于HashMap本身不是線程安全的，所以在多線程環(huán)境下直接使用HashMap可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問題。解決這個(gè)問題的方法包括使用Collections.synchronizedMap()方法將HashMap包裝成線程安全的Map，或者使用ConcurrentHashMap類，它是專為多線程環(huán)境設(shè)計(jì)的線程安全的HashMap實(shí)現(xiàn)。

2.討論HashMap在JDK8中的改進(jìn)。

答案：

JDK8對(duì)HashMap進(jìn)行了一些重要的改進(jìn)。首先，當(dāng)鏈表的長(zhǎng)度超過一定閾值（默認(rèn)為8）時(shí)，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換成紅黑樹，以減少查找時(shí)間復(fù)雜度。其次，HashMap的resize操作也得到了優(yōu)化，擴(kuò)容時(shí)不需要重新計(jì)算所有元素的哈希值，而是可以利用已有的哈希值進(jìn)行重新映射，這大大提高了resize操作的效率。

3.討論HashMap的resize操作的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

答案：

HashMap的resize操作涉及到重新計(jì)算所有元素的存儲(chǔ)位置。在JDK8及以后的版本中，resize操作會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的Node數(shù)組，并將舊數(shù)組中的元素重新映射到新數(shù)組中。對(duì)于鏈表中的元素，只需要將鏈表的頭節(jié)點(diǎn)和最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)制到新數(shù)組中，中間的節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)它們的哈希值重新計(jì)算存儲(chǔ)位置。對(duì)于紅黑樹中的元素，也需要重新計(jì)算它們的存儲(chǔ)