Java集合框架

1. 集合

1.1 什么是集合

　　面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式(容器)
Java中集合也是类,真正用来存储东西的是某种集合类的实例对象

　　Java集合是java提供的工具包，包含了常用的数据结构：集合、链表、队列、栈、数组、映射等。Java集合工具包位置是java.util.*
　　Java集合主要可以划分为4个部分：List列表、Set集合、Map映射、工具类(Iterator迭代器、Enumeration枚举类、Arrays和Collections)

1.2 集合和数组的区别

集合

　　1.长度是可变的

　　2.只能用于存储对象的引用

　　3.对象可以是不同类型

数组

　　1.长度是固定的

　　2.可以存储基本数据类型

　　3.也可以存储对象的应用

　　4.必须是相同类型

2. Collection接口

2.1 Collection说明

　　Collection 层次结构中的根接口。
　　Collection 表示一组对象，这些对象也称为 Collection 的元素。
　　一些 Collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。

　　Collection接口有两个子接口

　　List接口：可存放重复元素，元素存取是“有序”的。

　　Set接口：不可以存放重复元素，通常元素存取是“无序”的，也有一些实现类元素是“有序”的。

　　（ps：“有序”，“无序”指的是存放元素时是否会记住元素存放的顺序，并非对元素进行“排序”）

 2.2 Collection接口方法

 　　添加：

　　boolean add(Object e)
　　boolean addAll(Collection c)

　　删除：
　　boolean remove(Object o)
　　boolean removeAll(Collection c)

　　查询：
　　int size()

　　判断：
　　boolean isEmpty()
　　boolean contains(Object obj)
　　boolean containsAll(Collection c)

　　返回包含此 collection 中所有元素的数组。

　　Object toArray()

2.3 迭代器

　　迭代操作
　　Iterator iterator()

　　说明：
　　1.迭代器不保证取出元素的顺序和存入的顺序一致，“有序”是靠集合实例本身保证的。
　　2.迭代器本身是一个接口，该方法返回的是一个迭代器实例对象，通常使用的是接口多态使用迭代器
　　3.迭代器中常用的两个方法是：
　　boolean hasNext():判断是否有下一个元素
　　Object next()：取出下一个元素

Collection c = new ArrayList();    //创建集合对象
Iterator it = c.iterator();    //获取此集合的迭代器
while(it.haxNext()){        //遍历这个集合
    Object o = it.next();
}

3. List说明

3.1 List接口中常用类

ArrayList：　　线程不安全，查询速度快，底层用的是数组,增删慢

LinkedList：　 线程不安全，链表结构，增删速度快,查询慢

Vector：　　　线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代

3.2 List接口特有的方法

方法	说明
void add(int index, Object element)	在列表的指定位置插入指定元素。
Object get(int index)	返回列表中指定位置的元素。
Object set(int index, Object element)	用指定元素替换列表中指定位置的元素。

3.3 增强for循环

说明：增强for循环是迭代器的一种简化方式

格式：

　　for(Object  obj  :  c){
　　//do something with obj
　　}

　　Object   元素类型

　　obj         迭代变量名

　　c            集合名

3.4 List接口遍历的方式

1. 迭代器遍历
2. 增强for循环
3. 普通for循环配合使用get方法

3.5 迭代器Iterator

　　迭代是取出集合中元素的一种方式
　　因为Collection中有iterator方法，所以每一个子类集合对象都具备迭代器
　　两种用法：（常用第二种）

　　第一种

for(Iterator iter = iterator();iter.hasNext();){
    System.out.println(iter.next());
}

　　第二种

Iterator iter = l.iterator();
while(iter.hasNext()){
    System.out.println(iter.next());
}

　　迭代器在Collcection接口中是通用的。
　　迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。

4. Array List

4.1 ArrayList概念&去重

　　通过数组来实现，擅长读操作，有容量概念，扩容发展50%。

 　　ArrayList对自定义类对象去重思路：

　　思路一：  新建一个集合，判断新集合中是否存在(contains)旧集合中的元素，不存在则添加（add）

　　思路二：  使用双重for循环， 从前往后和从后往前两种方式进行比较。

4.2 并发修改异常

　　在使用迭代器和增强for循环遍历ArrayList的时候,使用集合本身的方法修改了集合,将导致并发修改异常:ConcurrentModificationException（两个不要交叉使用）

　　foreach本质上：是使用了迭代器

　　正确做法：

1. 使用迭代器遍历,使用迭代器删除（修改）元素
2. 使用集合本身遍历且非foreach,使用集合本身方法删除（修改）元素

5. LinkedList

　　内部通过链表实现，擅长写操作，通过指针引用实现，检索的对象时从两头检索，看索引位于哪个半段范围中。内部存放了首尾两个节点，元素通过node连接在一起。Node由item 、 prev、 next构成，检索最坏情况不会超过半数。

集合	说明/实现	结构	线程安全	特有方法
List	有序，可重复	判断是否存在的标准是判断equals是否相等。同时支持null。
	ArrayList	底层通过数组实现，擅长读，容量概念，默认10超过则扩容（通过拷贝，扩容一半）	不安全	add()
	LinkedList	底层通过链表实现，擅长写，通过指针引用实现。	不安全	addFirst()/addLast()/remove()
	Vector	可以看作线程安全版的ArrayList	安全
Set	无序，不重复
	HashSet	线程不安全，存取速度快	不安全	重写hashCode()原则:让所有的成员变量都参与计算 重写equals方法的原则:让所有的成员变量都参与比较
	LinkedHashSet	在HashSet基础上增加了链表:记录元素的顺序，无特殊方法
	TreeSet
Map	Key-Value, Key有Set特点			put()
	Hashtable	线程安全，速度慢，不允许存放null键，null值，已被HashMap替代。	安全
	HashMap	数组+链表实现，线程不安全，速度快，允许存放null键，null值 HashMap的底层实现是散列表，因此它内部存储的元素是无序的	不安全
	TreeMap	TreeMap的底层实现是红黑树，所以它内部的元素的有序的，可以自动排序。 排序的依据是自然序或者是创建TreeMap时所提供的比较器（Comparator）对象。 根据使用的构造方法决定是使用元素本身可比性,还是使用集合的可比性	不安全