Pertanyaan Wawancara Koleksi Java

Artikel ini adalah bagian dari serial: • Pertanyaan Wawancara Koleksi Java (artikel saat ini) • Pertanyaan Wawancara Sistem Jenis Java

• Pertanyaan Wawancara Konkurensi Java (+ Jawaban)

• Struktur Kelas Java dan Pertanyaan Wawancara Inisialisasi

• Java 8 Pertanyaan Wawancara (+ Jawaban)

• Manajemen Memori dalam Pertanyaan Wawancara Java (+ Jawaban)

• Pertanyaan Wawancara Umum Java (+ Jawaban)

• Pertanyaan Wawancara Kontrol Aliran Java (+ Jawaban)

• Pertanyaan Wawancara Pengecualian Jawa (+ Jawaban)

• Pertanyaan Wawancara Anotasi Jawa (+ Jawaban)

• Pertanyaan Wawancara Top Spring Framework

1. Perkenalan

Koleksi Java adalah topik yang sering diangkat pada wawancara teknis untuk pengembang Java. Artikel ini mengulas beberapa pertanyaan penting yang paling sering ditanyakan dan mungkin sulit untuk diselesaikan.

2. Pertanyaan

P1. Jelaskan Hierarki Jenis Koleksi. Apa Saja Antarmuka Utama dan Apa Perbedaannya?

The Iterable antarmuka mewakili setiap koleksi yang dapat mengulangi menggunakan untuk-masing lingkaran. The Collection antarmuka mewarisi dari Iterable dan menambahkan metode generik untuk memeriksa apakah suatu unsur adalah dalam koleksi, menambahkan dan menghapus elemen dari koleksi, menentukan ukurannya dll

The Daftar , Set , dan Antrian antarmuka mewarisi dari Koleksi antarmuka.

Daftar adalah koleksi terurut, dan elemennya dapat diakses dengan indeksnya dalam daftar.

Himpunan adalah kumpulan tak berurutan dengan elemen berbeda, mirip dengan gagasan matematika dari himpunan.

Antrian adalah kumpulan dengan metode tambahan untuk menambah, menghapus dan memeriksa elemen, berguna untuk menahan elemen sebelum diproses.

Antarmuka peta juga merupakan bagian dari kerangka koleksi, namun tidak memperluas Koleksi . Ini adalah desain, untuk menekankan perbedaan antara koleksi dan pemetaan yang sulit dikumpulkan di bawah abstraksi yang sama. The Peta antarmuka merupakan struktur data nilai kunci dengan kunci yang unik dan tidak lebih dari satu nilai untuk setiap tombol.

P2. Menjelaskan Berbagai Implementasi Antarmuka Peta dan Perbedaan Kasus Penggunaannya.

Salah satu implementasi yang paling sering digunakan dari antarmuka Peta adalah HashMap . Ini adalah struktur data peta hash khas yang memungkinkan elemen mengakses dalam waktu konstan, atau O (1), tetapi tidak menjaga ketertiban dan tidak aman untuk thread .

Untuk mempertahankan urutan penyisipan elemen, Anda dapat menggunakan kelas LinkedHashMap yang memperluas HashMap dan juga mengikat elemen ke dalam daftar tertaut, dengan overhead yang dapat diperkirakan.

Kelas TreeMap menyimpan elemennya dalam struktur pohon merah-hitam, yang memungkinkan elemen mengakses dalam waktu logaritmik, atau O (log (n)). Ini lebih lambat daripada HashMap untuk kebanyakan kasus, tetapi memungkinkan menjaga elemen agar sesuai dengan beberapa Pembanding .

The ConcurrentHashMap adalah implementasi benang-aman dari peta hash. Ini memberikan konkurensi penuh pengambilan (karena operasi get tidak memerlukan penguncian) dan pembaruan konkurensi yang diharapkan tinggi.

Kelas Hashtable telah ada di Java sejak versi 1.0. Itu tidak usang tetapi sebagian besar dianggap usang. Ini adalah peta hash yang aman untuk thread, tetapi tidak seperti ConcurrentHashMap , semua metodenya hanya disinkronkan , yang berarti bahwa semua operasi pada blok peta ini, bahkan pengambilan nilai independen.

P3. Jelaskan Perbedaan Antara Linkedlist dan Arraylist.

ArrayList adalah implementasiantarmuka Daftar yang didasarkan pada array. ArrayList secara internal menangani pengubahan ukuran array ini ketika elemen ditambahkan atau dihapus. Anda dapat mengakses elemennya dalam waktu yang konstan dengan indeksnya dalam larik. Namun, menyisipkan atau menghapus elemen menyimpulkan pergeseran semua elemen konsekuensi yang mungkin lambat jika array sangat besar dan elemen yang disisipkan atau dihapus dekat dengan awal daftar.

LinkedList adalah daftar tertaut ganda: elemen tunggal dimasukkan ke dalamobjek Node yang memiliki referensi ke Node sebelumnya dan berikutnya. Implementasi ini mungkin tampak lebih efisien daripada ArrayList jika Anda memiliki banyak penyisipan atau penghapusan di berbagai bagian daftar, terutama jika daftarnya besar.

Namun, dalam kebanyakan kasus, ArrayList mengungguli LinkedList . Bahkan elemen yang bergeser di ArrayList , saat menjadi operasi O (n), diimplementasikan sebagai panggilan System.arraycopy () yang sangat cepat . Ia bahkan dapat muncul lebih cepat daripada penyisipan O (1) LinkedList yang membutuhkan instantiating objek Node dan memperbarui beberapa referensi di bawah tenda. LinkedList juga dapat memiliki overhead memori yang besar karena pembuatan beberapa objek Node kecil .

P4. Apa Perbedaan Antara Hashset dan Treeset?

Baik kelas HashSet maupun TreeSet mengimplementasikan antarmuka Set dan mewakili sekumpulan elemen yang berbeda. Selain itu, TreeSet mengimplementasikan antarmuka NavigableSet . Antarmuka ini mendefinisikan metode yang memanfaatkan pengurutan elemen.

HashSet secara internal didasarkan pada HashMap , dan TreeSet didukung oleh instance TreeMap , yang mendefinisikan propertinya: HashSet tidak menyimpan elemen dalam urutan tertentu. Iterasi atas elemen di HashSet menghasilkannya dalam urutan acak. TreeSet , di sisi lain, menghasilkan elemen secara berurutan menurut beberapa Pembanding yang telah ditentukan sebelumnya .

P5. Bagaimana Hashmap Diimplementasikan di Java? Bagaimana Implementasinya Menggunakan Metode Hashcode dan Setara dengan Objek? Apa Kompleksitas Waktu dalam Menempatkan dan Mendapatkan Elemen dari Struktur Tersebut?

Kelas HashMap mewakili struktur data peta hash yang khas dengan pilihan desain tertentu.

The HashMap didukung oleh array resizable yang memiliki ukuran kekuatan-of-dua. Ketika elemen ditambahkan ke HashMap , pertama-tama hashCode -nya dihitung ( nilai int ). Kemudian sejumlah bit yang lebih rendah dari nilai ini digunakan sebagai indeks array. Indeks ini langsung menunjuk ke sel dari larik (disebut keranjang) tempat pasangan nilai kunci ini harus ditempatkan. Mengakses elemen dengan indeksnya dalam larik adalah operasi O (1) yang sangat cepat, yang merupakan fitur utama dari struktur peta hash.

A hashCode is not unique, however, and even for different hashCodes, we may receive the same array position. This is called a collision. There is more than one way of resolving collisions in the hash map data structures. In Java's HashMap, each bucket actually refers not to a single object, but to a red-black tree of all objects that landed in this bucket (prior to Java 8, this was a linked list).

So when the HashMap has determined the bucket for a key, it has to traverse this tree to put the key-value pair in its place. If a pair with such key already exists in the bucket, it is replaced with a new one.

To retrieve the object by its key, the HashMap again has to calculate the hashCode for the key, find the corresponding bucket, traverse the tree, call equals on keys in the tree and find the matching one.

HashMap has O(1) complexity, or constant-time complexity, of putting and getting the elements. Of course, lots of collisions could degrade the performance to O(log(n)) time complexity in the worst case, when all elements land in a single bucket. This is usually solved by providing a good hash function with a uniform distribution.

When the HashMap internal array is filled (more on that in the next question), it is automatically resized to be twice as large. This operation infers rehashing (rebuilding of internal data structures), which is costly, so you should plan the size of your HashMap beforehand.

Q6. What Is the Purpose of the Initial Capacity and Load Factor Parameters of a Hashmap? What Are Their Default Values?

The initialCapacity argument of the HashMap constructor affects the size of the internal data structure of the HashMap, but reasoning about the actual size of a map is a bit tricky. The HashMap‘s internal data structure is an array with the power-of-two size. So the initialCapacity argument value is increased to the next power-of-two (for instance, if you set it to 10, the actual size of the internal array will be 16).

The load factor of a HashMap is the ratio of the element count divided by the bucket count (i.e. internal array size). For instance, if a 16-bucket HashMap contains 12 elements, its load factor is 12/16 = 0.75. A high load factor means a lot of collisions, which in turn means that the map should be resized to the next power of two. So the loadFactor argument is a maximum value of the load factor of a map. When the map achieves this load factor, it resizes its internal array to the next power-of-two value.

The initialCapacity is 16 by default, and the loadFactor is 0.75 by default, so you could put 12 elements in a HashMap that was instantiated with the default constructor, and it would not resize. The same goes for the HashSet, which is backed by a HashMap instance internally.

Consequently, it is not trivial to come up with initialCapacity that satisfies your needs. This is why the Guava library has Maps.newHashMapWithExpectedSize() and Sets.newHashSetWithExpectedSize() methods that allow you to build a HashMap or a HashSet that can hold the expected number of elements without resizing.

Q7. Describe Special Collections for Enums. What Are the Benefits of Their Implementation Compared to Regular Collections?

EnumSet and EnumMap are special implementations of Set and Map interfaces correspondingly. You should always use these implementations when you're dealing with enums because they are very efficient.

An EnumSet is just a bit vector with “ones” in the positions corresponding to ordinal values of enums present in the set. To check if an enum value is in the set, the implementation simply has to check if the corresponding bit in the vector is a “one”, which is a very easy operation. Similarly, an EnumMap is an array accessed with enum's ordinal value as an index. In the case of EnumMap, there is no need to calculate hash codes or resolve collisions.

Q8. What Is the Difference Between Fail-Fast and Fail-Safe Iterators?

Iterators for different collections are either fail-fast or fail-safe, depending on how they react to concurrent modifications. The concurrent modification is not only a modification of collection from another thread but also modification from the same thread but using another iterator or modifying the collection directly.

Fail-fast iterators (those returned by HashMap, ArrayList, and other non-thread-safe collections) iterate over the collection's internal data structure, and they throw ConcurrentModificationException as soon as they detect a concurrent modification.

Fail-safe iterators (returned by thread-safe collections such as ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList) create a copy of the structure they iterate upon. They guarantee safety from concurrent modifications. Their drawbacks include excessive memory consumption and iteration over possibly out-of-date data in case the collection was modified.

Q9. How Can You Use Comparable and Comparator Interfaces to Sort Collections?

The Comparable interface is an interface for objects that can be compared according to some order. Its single method is compareTo, which operates on two values: the object itself and the argument object of the same type. For instance, Integer, Long, and other numeric types implement this interface. String also implements this interface, and its compareTo method compares strings in lexicographical order.

The Comparable interface allows to sort lists of corresponding objects with the Collections.sort() method and uphold the iteration order in collections that implement SortedSet and SortedMap. If your objects can be sorted using some logic, they should implement the Comparable interface.

The Comparable interface usually is implemented using natural ordering of the elements. For instance, all Integer numbers are ordered from lesser to greater values. But sometimes you may want to implement another kind of ordering, for instance, to sort the numbers in descending order. The Comparator interface can help here.

The class of the objects you want to sort does not need to implement this interface. You simply create an implementing class and define the compare method which receives two objects and decides how to order them. You may then use the instance of this class to override the natural ordering of the Collections.sort() method or SortedSet and SortedMap instances.

As the Comparator interface is a functional interface, you may replace it with a lambda expression, as in the following example. It shows ordering a list using a natural ordering (Integer‘s Comparable interface) and using a custom iterator (Comparator interface).

List list1 = Arrays.asList(5, 2, 3, 4, 1); Collections.sort(list1); assertEquals(new Integer(1), list1.get(0)); List list1 = Arrays.asList(5, 2, 3, 4, 1); Collections.sort(list1, (a, b) -> b - a); assertEquals(new Integer(5), list1.get(0));
Berikutnya » Pertanyaan Wawancara Sistem Jenis Java