Frequently Asked Interview Questions on Collection Classes in Java (Part 2)

Questions about differences between different collections

18. What are the differences between Setand List?
19. What are the differences between Listand Map?
20. Name the differences between HashMapandHashTable?
21. What are the differences between Vectorand ArrayList?
22. What are the differences between Iteratorand Enumeration?
23. What are the differences between HashMapand HashSet?
24. What are the differences between Iteratorand ListIterator?
25. What are the differences between TreeSetand SortedSet?
26. What are the differences between ArrayListand LinkedList?

And more questions

27. How to make a collection read-only?
28. How to make a thread-safe collection?
29. Why isn't there a method Iterator.add()to add elements to a collection?
30. What ways are there to iterate over the elements of a list?
31. How do you understand the iterator property to work fail-fast?
32. What's the difference between fail-fastand fail-safe?
33. How to avoid ConcurrentModificationExceptionwhile iterating through a collection?
34. What's happened UnsupportedOperationException?
35. Which collection classes give access to any element?
36. What's happened BlockingQueue?
37. What is a queue and a stack, list the differences between them?
38. What are interfaces Comparableand Comparator?
39. What are classes Collectionsand Arrays?
40. List of used literature

Without wasting any time, let's get started with the explanations.

Questions about differences between different collections

18. What are the differences between Setand List?

    List of key differences:
    Sets are unordered collections, whereas lists are ordered collections, where each element has an index starting at zero. Lists can contain two or more identical elements, but sets cannot. A list can contain any number of elements null, but a set can contain only one.

19. What are the differences between Listand Map?

    The easiest question. A list is a collection of elements, and a dictionary is a collection of key/value pairs. There are many more changes, but they are all a consequence of this. They have a different top-level interface, a different set of methods, and different data views. In most cases, only the first answer is sufficient.

20. What are the differences between HashMapand HashTable?

    There are several differences between HashMapand HashTablein Java:

    • HashTablethread safe, but HashMapnot
    • HashTablecannot contain elements null, whereas HashMapit can contain one key nulland any number of valuesnull
    • The third key difference between them is that the iterator y HashMap, unlike the enumerator HashTable, works according to the principle fail-fast(throws an exception for any data inconsistency)

21. What are the differences between Vectorand ArrayList?

    Let's note some differences:

    • All methods Vectorare thread safe, but ArrayListnot
    • VectorThis is a legacy class added in the first release of the JDK. ArrayListappeared in JDK 1.2, along with other classes of the frameworkCollection
    • By default, Vectorit doubles its size when the memory allocated for elements runs out. ArrayListit only increases its size by half

22. What are the differences between Iteratorand Enumeration?

    Iterators differ from enumerators in three ways:

    • There are iterators that allow you to remove elements from your collection while iterating, using the remove(). The class Iteratordoes not support this functionality. You cannot add/remove elements using an enumerator
    • Перечислители присутствуют в устаревших классах, таких How Vector/Stack, тогда How 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() и Enumeration.nextElement() соответствует Iterator.next() и т.д.

23. Назовите различия между HashMap и HashSet?

    HashMap — коллекция пар ключ/meaning, тогда How HashSet это упорядоченная коллекция уникальных элементов. И это все, не требуется больше ниHowих 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 How 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 How ArrayList хранит их в массиве, размер которого может динамически меняться
    • LinkedList поддерживает добавление/удаление элементов за фиксированное время, но только последовательный доступ к elementм. То есть, вы можете перебрать список с начала в конец и с конца в начало, но получение element 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 element хранятся еще указатели на следующий и предыдущий элементы списка, тогда How 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 elementми 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 elementми 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 How обнаружит что структура коллекции была изменена после начала перебора. Под изменением структуры мы понимаем добавление/удаление/изменение element коллекции, в то время How другой поток перебирает эту коллекцию.

32. Какая разница между fail-fast и fail-safe?

    В противоположность fail-fast, итераторы fail-safe не вызывают ниHowих исключений при изменении структуры, потому что они работают с клоном коллекции instead of 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 or 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. What 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() or 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. What такое BlockingQueue?

    Это очередь, которая позволяет обрабатывать ситуации, когда из пустой очереди пытаются получить элемент, or 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 or 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. What 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 element. Обычно, но не обязательно очереди работают по принципу FIFO — первым пришел, первым ушел. Стэк — почти How 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() or 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 requestов. 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 — How 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. What 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 or Comparable. Именно поэтому классы-обертки How Integer, Double и String реализуют интерфейс Comparable. Интерфейс Comparable помогает сохранять естественную сортировку, тогда How Comparator позволяет сортировать элементы по разным особым шаблонам. Экземпляр компаратора обычно передается конструктору коллекции, если коллекция это поддерживает.

    (Again, I’ll explain it differently. An interface Comparatordescribes a method int compare(T o1, T o2), that is, an object that implements this interface can be used to compare two other objects of the same class. If this method returns 0, the objects are equal, +1 and -1 indicate that the first object is “greater” second or vice versa. What meaning you put into the concept of “more” and “less” in relation to your objects is entirely your business. That is, you describe a class that implements the interface Сomparator, and in this method you define how you want to compare your objects. Then you pass an object of this class to the constructor of a collection in which the objects compared by this method are stored, and the collection will be able to sort them in ascending/descending order. I repeat - you have a collection in which objects of class T are stored, and there is another object of a different class that implements the interface Comparator, all the essence of which is that it can compare these class objects T; it is not needed for anything else.

    The interface Comparabledescribes a method int compareTo(T o), that is, it is called not to compare two other objects, but to compare itself with someone else. That is, you do not need a separate comparison object; you embed the comparison mechanism in the element itself stored in the collection. What is more convenient and in what situation is up to you to decide. (Note per.))

39. What are classes Collectionsand Arrays?

    Classes Collectionsare Arraysspecial utility classes for working with collection classes. They allow you to transform collections, make them write-protected or thread-safe, sort them in different ways, etc.

40. List of used literature

    Well, this is not an interview question. Just for fun. (But to achieve nirvana you must read as many articles as possible, your hair will become silky and curly and your karma will be cleared. (Approx.))

I hope these questions will help you in your next interview. In the future, I advise you to read something additional. The more you know, the better off you are! Happy studying! Original article