Java基础：HashMap与数据结构深度解析

"这份资料是关于Java基础知识的面试题集，涵盖了JDK1.8中HashMap的改进、接口与抽象类的区别、异常处理以及常用集合类的介绍，特别是ArrayList和LinkedList的对比。" 在Java编程中，HashMap是经常使用的数据结构之一。在JDK1.8之前，HashMap的扰动计算进行了四次，而在1.8版本中改为一次扰动，同时结合低16位和高16位进行异或操作，提高了哈希计算的效率。此外，JDK1.8引入了红黑树的概念，当哈希冲突较多且元素数量大时，能显著提升HashMap的性能。HashMap的底层是一个Node数组，1.8版本后将Entry改名为Node，更符合其存储键值对的实质。Node对象包含next引用，用于链表结构处理冲突。 接口和抽象类是Java中两种重要的继承机制。一个类不能同时声明为abstract和final，因为它们的性质相矛盾。抽象类不一定包含抽象方法，但只要有抽象方法，该类就必须声明为抽象类。抽象类不能直接实例化，通常作为基类使用，而一个类可以实现多个接口但只能继承一个抽象类。接口的所有方法默认是public，JDK8之前接口中只能定义抽象方法，但现在支持默认方法（default关键字）和静态方法（static关键字）。 Java中的异常分为错误和异常。错误如StackOverflowError和OutOfMemoryError，通常表示系统级别的问题。异常分为运行时异常（如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException）和非运行时异常（如IOException、SQLException）。运行时异常不需要强制捕获，而非运行时异常必须通过try-catch语句处理。 常用的集合类包括Map、Set和List。Map中有HashMap、LinkedHashMap和TreeMap，Set有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet，List有ArrayList和LinkedList。例如，List可以通过Collections.sort()方法进行排序。ArrayList基于数组实现，随机访问速度快，但插入和删除元素时需要进行扩容或移动元素，可能导致额外开销。LinkedList使用双向链表结构，插入和删除操作快速，但在随机访问时效率较低。 这份资料深入讲解了Java基础中的关键概念，对于理解和掌握Java编程有极大的帮助，适合准备面试或者巩固Java基础知识的学习者。