集合的概念

集合是一个容器，可以容纳其他类型的数据，前面所讲的数组就是一个集合。
所有的集合相关的类和接口都在java.util包下

特点

• 集合不能直接存储基本数据类型(但是代码上不需要体现，因为Java中有自动装箱)
• 另外集合不能直接存储Java对象，而是存储其内存地址也叫做引用
• 不同集合，底层对应不同的数据结构
• 数据结构就是数据存储的结构，常见的结构有：数组、二叉树、连败哦、哈希表等。

分类

Java中的集合分为两类
一类是以当个方式存储元素：java.util.Collection

另一类是以键值对的方式存储元素：java.util.Map

图中已经展现出各个集合的特点。

总结常用集合

集合	存储结构
ArrayList	数组
LinkedList	双向链表
HashSet	底层是HashMap，其存储的元素等于HashMap的key
TreeSet	底层是TreeMap，其存储的元素等于TreeMap的key
HashMap	哈希表
Properties	线程安全，key和value只能存储String类型，常用做配置类
TreeMap	二叉树，key可以自动按大小排序

Collection

Collection集合没有泛型时，可以存储Object的所有子类
但是存在泛型之后，只能存储泛型的类型

注意：不能存放基本数据类型和对象本身，只能存储封装类或对象的内存地址。

常用的方法

常用方法	说明
boolean add(E e)	向集合中添加一个元素，添加成功返回true
boolean remove(Object o)	删除某个元素，底层会调用equals方法进行对比，成功返回true
int size()	返回集合中元素的个数
boolean contains(Object o)	判断集合中是否包含改元素，底层调用equeals()，包含返回ture
boolean isEmpty()	判断集合是否为空，为空返回true
void clear()	清空改集合
Object[] toArray()	将集合转换为数组

演示：

public class Test{
	public static void main(String[] args){
	//多态，夫类型引用指向子类型对象
	Collection c = new ArrayList();
	
	//向集合中添加一个元素1
	/*注意Java在中存在自动装箱机制，实际上是：
	Integer i = new Integer(1);
	*/
	c.add(1);
	
	//获取当前集合的元素个数，当前为1
	int size = c.size();
	//判断当前集合中是否包含1，结果是ture
	boolean isContains = c.contains(1);
	//清空集合
	c.clear();
	//判断集合是否为空，结果为ture
	boolean isEmpty = c.isEmpty();
	}
}

Iterator 迭代器

只有Collection集合才能被迭代器迭代，Map集合不可以使用

常用方法	说明
boolean hasNext()	判断当前指向的元素后是否还存在元素
E next()	返回当前指向的元素，并且指向下一个元素
remove()	删除迭代器当前指向的元素

使用方法：

main(){
	//首先需要准备一个Conllection的集合
	Collection collections = new ArrayList();
	collections.add("元素1");
	...
	collections.add("元素n");
	
	//获取迭代器对象，改方法继承自Iterator接口
	Iterator<String> it = collections.iterator();
	
	//判断当前元素后是否还有元素
	while (iterator.hasNext()) {
		//使用一个变量接收该元素后，并指向下一个元素
	    String element = iterator.next();
	    //打印前面接收的元素
	    System.out.println(element);
	}
}

注意：在迭代的过程中，要删除集合中元素时，请使用迭代器的remove方法。
直接使用Collection中的方法，需要重新获取一个新的迭代器。

List子类

List作为Collection的子类，存在一些特有的方法
这些方法根据该集合的特点而来

方法	说明
void add(int index, E element)	向指定下标处添加元素
E get(int index)	获取指定下标的元素
E set(int index, E elemtnt)	修改指定下标的元素
int indexOf(Object o)	返回列表中第一次出现指定元素的索引，如果没有返回-1
int lastIndexOf(Object o)	返回列表中最后出现的指定元素的索引，如果没有返回-1
E remove(int index)	删除指定索引的元素

ArrayList

特点：

• ArrayList不是线程安全的
• 默认的初始化容量是10
• 底层先创建一个长度为0的数组，添加第一个元素时长度变为10
• 集合的底层时一个Object数组

构造方法：

new ArrayList();//默认初始化方式
new ArrayList(20);//指定初始大小
new ArrayList(一个集合);
//比如将HashSet转化为ArrayList

数组的扩容：

• 增长到原容量的1.5倍

面试题：ArrayList的优缺点

• ArrayList使用最多，与数组的特点相同
• 数组检索效率高//以后经常检索
  (由于每个元素占用的空间大小相同，内存地址连续，知道首元素的地址，可根据偏移量计算出目标元素的内存地址)

缺点：

• 数组无法存储大数据量
• 随机增删元素效率低
• 末尾增删不受影响

LinkedList

特点：

• 底层存储在双向链表中
• 由三部分组成：上一个节点的内存地址、数据、下一个节点的内存地址
• 没有初始化容量，first和last都是null

Vector（使用很少，了解即可）

• 底层是数组
• 初始化容量是 10
• 扩容之后是原容量的二倍 10-20-40-80
• Vector 都是线程同步/线程安全的，都带有synchronized关键字，使用较少

Set集合中的元素都等同于Map集合的Key

Map

与Collection没有关系
其存储方式以key-value的形式存储（key和value都是引用数据类型）
不能直接存储对象，只能存储对象的内存地址

Map接口中常用的方法

方法	说明
V put(K key, V value)	向集合中添加键值对
V get(Object key)	通过key获取value
V remove(Object key)	通过key删除value
Collection< V> values()	获取所有的value
Set< K> keySet()	返回Map集合中所有的key

Map集合遍历的方式

方式一：先获取所有的key，再通过key来获取value

Iterator<Integer> it = keys.interator();
while(it.hasNext()){
	//取出一个key
	Integer key = it.next();
	//通过key获取value
	String value = map.get(key);
	System.out.println(key+"+"+value);
}

方式二：将Map集合转化为Set集合
效率较高！！适合大数据量

Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it2 = map.entrySet();
while(it.hasNext()){
	Map.Entry<Integer,String> node = it2.next();
	Integer key = node.getKey();
	String value = node.getValue();
	System.out.println(key+"="+value);
}

HashMap

特点：

• 集合的默认初始化容量是16，默认加载因子是0.75
• 初始化容量必须是2的倍数
• 扩容是原来的二倍
• 默认加载因子是HashMap集合容量达到75%时数组开始扩容
• 非线程安全

HashMap的源代码中有以下属性：

final int hash; //实际上是key的hashCode()
final K key
V value
Node < K,V> next;

HashMap 集合允许key值为 null
但是HashMap集合的key null 值只能有一个

了解内容：
如果hashcode();固定为某个值，会使hashMap变成单项列表
这种情况叫：散列分布不均匀
如果hashcode()全部不一样的，会使hashMap变成一维数组
也是散列分布不均匀

散列分布均匀需要重写hascode();有一定的技巧

【最终结论】
放在HashMap key部分的元素和HashSet的元素
需要同时重写equals();和hashcode();

Properties

特点：

• 继承Hashtable
• 初始化容量是11，默认加载因子是0.75
• 扩容是原容量乘以2再加一
• 线程安全
• key和value都是字符串，且不能为空

常用方法	说明
String getProperty(String key)	根据键值，获取属性
Object setProperty(String key, String value)	调用 Hashtable 的方法 put

TreeMap

特点：

• 底层是二叉树
• 无序不可重复，存入的值会自动按照大小排序（String按字典升序，Integer按大小升序）
• 对自定义的类进行排序时，需要声明比较规则。如果没有实现 java.lang.Comparable比较接口 JVM会报错