2025年Java集合框架專項(xiàng)訓(xùn)練測試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的代表字母填寫在題號后的括號內(nèi)）1.下列哪個接口是所有集合類（Collection）的超接口？A.ListB.SetC.MapD.Collection2.在Java中，如果希望存儲一個元素唯一且有序的集合，最適合使用的接口是？A.ListB.SetC.SortedSetD.Queue3.`ArrayList`底層是基于什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的？A.鏈表B.哈希表C.紅黑樹D.數(shù)組4.如果需要實(shí)現(xiàn)一個既允許快速隨機(jī)訪問，又能保持元素插入順序的集合，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用？A.ArrayListB.LinkedListC.VectorD.LinkedHashMap5.以下哪個集合類是線程安全的？A.ArrayListB.LinkedListC.HashSetD.HashMap6.`HashMap`在插入重復(fù)鍵時，其值會怎樣處理？A.拋出異常B.后插入的值覆蓋前插入的值C.前插入的值保持不變D.將兩個鍵值對存儲在一起7.`TreeMap`底層是基于什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的？A.數(shù)組B.哈希表C.鏈表D.紅黑樹8.以下哪個集合類保證了元素的遍歷順序與插入順序相同？A.HashSetB.TreeSetC.LinkedHashMapD.LinkedHashSet9.在遍歷集合時，如果需要在遍歷過程中安全地刪除元素，應(yīng)該使用？A.for循環(huán)+get(index)B.增強(qiáng)for循環(huán)C.迭代器（Iterator）的remove()方法D.迭代器（Iterator）的set()方法10.`Collections.sort()`方法適用于對哪種類型的集合進(jìn)行排序？A.SetB.ListC.MapD.Queue11.下列關(guān)于泛型的描述，錯誤的是？A.泛型可以提供編譯時類型安全檢查B.泛型信息在運(yùn)行時會被擦除C.使用泛型可以避免對對象進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換D.泛型可以限制集合中存儲的元素類型12.`Iterator`接口的`hasNext()`方法的作用是？A.添加一個新元素到集合B.刪除當(dāng)前元素C.檢查集合中是否還有更多元素D.返回集合中當(dāng)前元素的值13.`ConcurrentHashMap`相比于`Hashtable`的主要優(yōu)勢在于？A.提供了更豐富的線程安全集合實(shí)現(xiàn)方式B.通常具有更高的并發(fā)性能C.支持更復(fù)雜的并發(fā)修改操作D.支持動態(tài)調(diào)整大小14.`LinkedList`的`addFirst(Ee)`和`addLast(Ee)`方法分別做什么？A.都添加到集合末尾B.都添加到集合開頭C.`addFirst`添加到集合末尾，`addLast`添加到開頭D.`addFirst`添加到集合開頭，`addLast`添加到集合末尾15.如果一個集合元素很多，且需要頻繁進(jìn)行添加和刪除操作，從性能角度考慮，`ArrayList`和`LinkedList`相比，哪個在添加和刪除操作上通常更高效？A.ArrayListB.LinkedListC.效果相同D.取決于具體操作的位置二、填空題（請將答案填寫在橫線上）1.Java中的集合框架主要分為兩大類：______和______。2.`Set`集合的特點(diǎn)是其中的元素______。3.`Map`接口中的元素是以______的形式存在的。4.`HashMap`的默認(rèn)初始容量是______，加載因子是______。5.`ArrayList`的`get(intindex)`操作的時間復(fù)雜度是______，`add(Ee)`操作的時間復(fù)雜度在最壞情況下是______。6.`LinkedList`的`add(intindex,Eelement)`操作的時間復(fù)雜度是______。7.`Iterator`接口提供了三種核心方法：______、______和______。8.`Collections`工具類中的`reverseOrder()`方法用于為______接口創(chuàng)建一個比較器，以實(shí)現(xiàn)反向排序。9.`ConcurrentHashMap`通常比`Hashtable`或使用`synchronized`修飾的`HashMap`具有更高的并發(fā)性能，因?yàn)樗捎昧薩_____的策略。10.泛型使用______關(guān)鍵字來定義。三、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填寫在題號后的括號內(nèi)）1.`List`接口實(shí)現(xiàn)了`Collection`接口，而`Set`接口也實(shí)現(xiàn)了`Collection`接口。（）2.`ArrayList`和`LinkedList`都可以實(shí)現(xiàn)`Deque`接口的所有方法。（）3.`HashMap`是線程安全的，可以直接在多線程環(huán)境下使用而不需要額外的同步措施。（）4.`TreeSet`默認(rèn)會對插入的元素按照自然順序進(jìn)行排序。（）5.迭代器（Iterator）可以用來添加元素到集合中。（）6.`Collections.sort()`方法也可以用于對`Set`集合進(jìn)行排序，前提是該`Set`實(shí)現(xiàn)了`List`接口。（）7.`LinkedHashMap`保持了元素的插入順序，并且其遍歷順序也一定是插入順序。（）8.泛型可以限制集合中存儲的具體數(shù)據(jù)類型，例如`List<String>`只能存儲`String`類型及其子類型的對象。（）9.`ArrayDeque`是基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，因此它支持快速隨機(jī)訪問。（）10.`CopyOnWriteArrayList`適用于讀多寫少的并發(fā)場景。（）四、簡答題1.請簡述`ArrayList`和`LinkedList`在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)、性能特點(diǎn)（增刪改查）以及適用場景方面的主要區(qū)別。2.請解釋`HashMap`的基本工作原理（至少包括鍵值對存儲、哈希計(jì)算、數(shù)組索引查找、沖突解決方法）。3.當(dāng)在多線程環(huán)境下需要使用集合類時，你會優(yōu)先考慮哪些線程安全的集合類？請簡述選擇它們的原因。五、編程題1.編寫一個方法，接收一個`List<String>`作為參數(shù)，該方法返回一個新列表，其中包含原列表中所有以大寫字母開頭的字符串，并保持它們在原列表中的順序。2.編寫代碼，創(chuàng)建一個`HashMap<String,Integer>`，其中包含至少5對鍵值對（字符串鍵，整數(shù)值）。然后，使用迭代器（Iterator）遍歷該映射，并打印出每一對鍵值。3.編寫代碼，創(chuàng)建一個`HashSet<Integer>`。然后，添加1到100之間的所有偶數(shù)到該集合中。最后，打印出集合中所有元素的總和。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.A5.D6.B7.D8.C9.C10.B11.D12.C13.B14.D15.B二、填空題1.Collection,Map2.唯一3.鍵值對4.16,0.755.O(1),O(n)6.O(n)7.hasNext(),next(),remove()8.List9.分段鎖（或鎖分段）10.generics三、判斷題1.正確2.正確3.錯誤4.正確5.錯誤6.正確7.正確8.正確9.錯誤10.正確四、簡答題1.解析思路：*內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：ArrayList基于動態(tài)數(shù)組，LinkedList基于雙向鏈表。*性能特點(diǎn)：*ArrayList:get(O(1))快，add/remove(末尾)(O(1))快，add/remove(開頭/中間)(O(n))慢。*LinkedList:get(O(n))慢，add/remove(開頭/中間)(知道位置時)(O(1))快，add/remove(末尾)(O(1))快。*適用場景：*ArrayList:頻繁隨機(jī)訪問元素，元素數(shù)量相對穩(wěn)定或變化不大。*LinkedList:頻繁在開頭或中間插入/刪除元素，元素數(shù)量變化較大。2.解析思路：*存儲：使用數(shù)組存儲鍵值對節(jié)點(diǎn)（Node），每個節(jié)點(diǎn)包含鍵（key）、值（value）和指向下一個節(jié)點(diǎn)的指針（next）。*哈希計(jì)算：使用鍵的`hashCode()`方法計(jì)算出一個哈希值，然后通過取模運(yùn)算（通常`hashcode%capacity`）得到數(shù)組索引。*索引查找：到達(dá)計(jì)算出的數(shù)組索引處，如果該位置為空則直接插入；如果不為空，則比較鍵：*相同：找到，返回值或更新值。*不同：根據(jù)散列沖突解決策略（如鏈地址法，將具有相同或沖突索引的節(jié)點(diǎn)鏈接在同一路徑的鏈表中；或開放地址法，尋找下一個空槽位）查找下一個節(jié)點(diǎn)，直到找到或確定不存在。3.解析思路：*選擇集合類：*`Collections.synchronizedList(newArrayList<>())`或`Vector`:適用于讀多寫少，簡單同步需求。*`ConcurrentHashMap`:適用于高并發(fā)讀寫，需要高性能線程安全的場景。*`CopyOnWriteArrayList`:適用于讀多寫少，且對延遲敏感，不關(guān)心實(shí)時數(shù)據(jù)一致性，允許寫操作有短暫暫停的場景。*選擇原因：主要考慮并發(fā)訪問的頻率（讀多寫少還是讀寫頻繁）、對性能的要求（需要多快響應(yīng)）、是否需要實(shí)時數(shù)據(jù)一致性以及寫操作的具體模式。`ConcurrentHashMap`提供了更細(xì)粒度的鎖和更好的并發(fā)性能，是通用性較強(qiáng)的高并發(fā)選擇。五、編程題1.解析思路：*創(chuàng)建一個空的`List<String>`結(jié)果列表。*獲取輸入列表的迭代器。*遍歷輸入列表：對于每個字符串元素，檢查其是否不為空且長度大于0且第一個字符是否為大寫字母（`Character.isUpperCase(str.charAt(0))`）。*如果滿足條件，將該字符串添加到結(jié)果列表中。*返回結(jié)果列表。2.解析思路：*創(chuàng)建`HashMap<String,Integer>`實(shí)例。*使用`put`方法添加至少5對鍵值對。*獲取`HashMap`的`iterator()`迭代器。*使用`while(iterator.hasNext())`循環(huán)遍歷。*在循環(huán)內(nèi)部，使用`Map.Entry<String,Integer>`對象獲取當(dāng)前鍵值對。*使用`System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue())`打印鍵和值。3.解析思路：*創(chuàng)建`HashSet<Integer>`實(shí)例。*使用增強(qiáng)for循環(huán)或迭代器，遍歷從1到100的整數(shù)。