javahashmap面試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.HashMap是基于什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的？

A.鏈表

B.紅黑樹

C.數(shù)組

D.哈希表

答案：D

2.HashMap中，當(dāng)兩個(gè)對(duì)象的哈希值相同時(shí)會(huì)發(fā)生什么？

A.拋出異常

B.替換原有對(duì)象

C.忽略新對(duì)象

D.產(chǎn)生沖突，形成鏈表

答案：D

3.HashMap的默認(rèn)初始容量是多少？

A.16

B.32

C.64

D.128

答案：A

4.HashMap在進(jìn)行元素插入時(shí)，如何計(jì)算索引位置？

A.通過(guò)哈希值直接計(jì)算

B.通過(guò)哈希值取模計(jì)算

C.通過(guò)對(duì)象的內(nèi)存地址計(jì)算

D.通過(guò)對(duì)象的屬性計(jì)算

答案：B

5.HashMap中，如果鏈表長(zhǎng)度超過(guò)多少，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換成紅黑樹？

A.5

B.10

C.15

D.20

答案：A

6.HashMap是否允許存在null值？

A.只允許一個(gè)null鍵

B.只允許一個(gè)null值

C.允許多個(gè)null鍵和null值

D.不允許null鍵和null值

答案：B

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

A.0.5

B.0.75

C.0.9

D.1.0

答案：B

8.HashMap在什么情況下會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容？

A.當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò)當(dāng)前容量

B.當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò)當(dāng)前容量的一半

C.當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò)當(dāng)前容量的75%

D.當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò)當(dāng)前容量的100%

答案：C

9.HashMap的線程安全版本是什么？

A.Hashtable

B.ConcurrentHashMap

C.TreeMap

D.LinkedHashMap

答案：B

10.HashMap的get方法的時(shí)間復(fù)雜度是多少？

A.O(n)

B.O(logn)

C.O(1)

D.O(n^2)

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)導(dǎo)致重新哈希？

A.插入元素

B.刪除元素

C.訪問(wèn)元素

D.擴(kuò)容

答案：AD

2.HashMap中，以下哪些對(duì)象的哈希值可能相同？

A.兩個(gè)不同的String對(duì)象

B.兩個(gè)不同的Integer對(duì)象

C.兩個(gè)不同的自定義對(duì)象

D.兩個(gè)相同的自定義對(duì)象

答案：ABC

3.在HashMap中，以下哪些因素會(huì)影響性能？

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：ABC

4.HashMap中，以下哪些操作是線程安全的？

A.put

B.get

C.remove

D.size

答案：B

5.HashMap中，以下哪些操作會(huì)導(dǎo)致鏈表轉(zhuǎn)換成紅黑樹？

A.鏈表長(zhǎng)度增加

B.鏈表長(zhǎng)度減少

C.鏈表長(zhǎng)度超過(guò)閾值

D.哈希沖突增加

答案：C

6.HashMap中，以下哪些操作會(huì)觸發(fā)擴(kuò)容？

A.插入元素

B.刪除元素

C.訪問(wèn)元素

D.元素?cái)?shù)量超過(guò)當(dāng)前容量的75%

答案：AD

7.HashMap中，以下哪些操作會(huì)改變哈希表的結(jié)構(gòu)？

A.插入元素

B.刪除元素

C.訪問(wèn)元素

D.擴(kuò)容

答案：ABD

8.HashMap中，以下哪些因素會(huì)影響哈希沖突？

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：ABC

9.HashMap中，以下哪些操作是線性安全的？

A.put

B.get

C.remove

D.size

答案：B

10.HashMap中，以下哪些操作會(huì)導(dǎo)致哈希表的元素重新分布？

A.插入元素

B.刪除元素

C.訪問(wèn)元素

D.擴(kuò)容

答案：AD

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.HashMap中，哈希沖突可以通過(guò)鏈表解決。（對(duì)）

2.HashMap中，null不能作為鍵。（錯(cuò)）

3.HashMap中，哈希值相等的兩個(gè)對(duì)象被認(rèn)為是相等的。（錯(cuò)）

4.HashMap中，loadfactor越大，性能越好。（錯(cuò)）

5.HashMap中，擴(kuò)容操作是線性安全的。（錯(cuò)）

6.HashMap中，get方法的時(shí)間復(fù)雜度總是O(1)。（對(duì)）

7.HashMap中，可以存儲(chǔ)重復(fù)的鍵。（錯(cuò)）

8.HashMap中，rehash操作會(huì)導(dǎo)致元素丟失。（錯(cuò)）

9.HashMap中，線程不安全是因?yàn)樵试Snull值。（錯(cuò)）

10.HashMap中，元素的順序是按照插入順序存儲(chǔ)的。（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)的內(nèi)容是鍵值對(duì)(key-value)映射。HashMap使用哈希算法計(jì)算鍵的哈希值，然后根據(jù)哈希值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，大部分情況下可以直接定位到值的存儲(chǔ)位置，因此訪問(wèn)速度非常快，為O(1)時(shí)間復(fù)雜度。當(dāng)哈希值發(fā)生沖突時(shí)，HashMap使用鏈表解決沖突，鏈表過(guò)長(zhǎng)時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)換為紅黑樹。

2.為什么HashMap在高并發(fā)環(huán)境下不安全？

答案：

HashMap在高并發(fā)環(huán)境下不安全，因?yàn)樗欠蔷€程安全的。在多線程同時(shí)進(jìn)行put和remove操作時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致，比如循環(huán)鏈表問(wèn)題。此外，HashMap在進(jìn)行resize操作時(shí)，可能會(huì)觸發(fā)多線程環(huán)境下的死循環(huán)。

3.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使用synchronized關(guān)鍵字來(lái)保證線程安全，而HashMap在多線程環(huán)境下可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。此外，Hashtable不允許null鍵和null值，而HashMap允許一個(gè)null鍵和任意數(shù)量的null值。

4.為什么HashMap的初始容量和負(fù)載因子對(duì)性能有影響？

答案：

HashMap的初始容量和負(fù)載因子對(duì)性能有重要影響。初始容量決定了HashMap創(chuàng)建時(shí)的存儲(chǔ)空間大小，如果初始容量太小，隨著元素的增加，需要頻繁進(jìn)行rehash操作，影響性能。如果初始容量太大，會(huì)造成空間浪費(fèi)。負(fù)載因子決定了HashMap在什么情況下進(jìn)行擴(kuò)容，負(fù)載因子越大，HashMap在元素增加時(shí)越不容易發(fā)生rehash，但會(huì)增加哈希沖突的概率，影響性能。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論HashMap在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。

答案：

優(yōu)勢(shì)：HashMap提供了快速的查找、插入和刪除操作，時(shí)間復(fù)雜度接近O(1)。它允許null值和null鍵，使用靈活。劣勢(shì)：HashMap是非線程安全的，在高并發(fā)環(huán)境下需要額外的同步措施。哈希沖突可能導(dǎo)致性能下降，特別是在元素?cái)?shù)量較多時(shí)。

2.討論HashMap在JDK1.8中相比于JDK1.7的變化。

答案：

在JDK1.8中，HashMap的結(jié)構(gòu)從鏈表+紅黑樹變?yōu)殒湵?紅黑樹，鏈表長(zhǎng)度超過(guò)一定閾值(TREEIFY_THRESHOLD，默認(rèn)為8)時(shí)，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換成紅黑樹，以減少搜索時(shí)間。此外，JDK1.8中對(duì)resize操作進(jìn)行了優(yōu)化，擴(kuò)容時(shí)不需要重新計(jì)算元素的哈希值。

3.討論HashMap和ConcurrentHashMap在線程安全方面的不同實(shí)現(xiàn)方式。

答案：

HashMap是非線程安全的，而ConcurrentHashMap是線程安全的。ConcurrentHashMap通過(guò)分段鎖的方式實(shí)現(xiàn)了線程安全，它將數(shù)據(jù)分成多個(gè)段，每個(gè)段使用獨(dú)立的鎖，這樣可以在多線程環(huán)境下提高并發(fā)性能。而HashMap在多線程環(huán)境下可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。

4.討論HashMap在元素