JAVA常见的集合类

关系的介绍：

• Set（集）：集合中的元素不按特定方式排序，并且没有重复对象。他的有些实现类能对集合中的对象按特定方式排序。
• List（列表）：集合中的元素按索引位置排序，可以有重复对象，允许按照对象在集合中的索引位置检索对象。
• Map（映射）：集合中的每一个元素包含一对键对象和值对象，集合中没有重复的键对象，值对象可以重复。他的有些实现类能对集合中的键对象进行排序。

简单的区别：Set和List都是继承与Collection，set元素无序且不重复，list有序且允许重复。map存储的是键值对。这三个都是定义了集合接口类，具体使用还是需要实现类的实例。

基本接口和类型：

Iterator接口 

该接口允许遍历集合中的所有元素，一共有三个方法：

• public boolean hasNext()：判断是否还有下一个元素。
• public Object next()：取得下一个元素，注意返回值为 Object，可能需要类型转换。如果不再有可取元素，则抛出NoSuchElementException异常。在使用该方法之前，必须先使用hasNext()方法判断。
• public void remove()：删除当前元素，很少用。

Collection接口

该接口是Set和List的父接口，主要提供了下面的方法：

• public boolean add(Object?o)：往集合中添加新元素。添加成功，返回true，否则返回false。
• public Iterator iterator()：返回Iterator对象，这样就可以遍历集合中的所有元素了。
• public boolean contains(Object?o)：判断集合中是否包含指定的元素。
• public int size()：取得集合中元素的个数。
• public void clear()：删除集合中的所有元素。 

    Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。

　Java SDK不提供直接继承自Collection的类，JavaSDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
    所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

　遍历Collection中的每一个元素：

    Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
    while(it.hasNext()) {
        Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
    }

Set集合

主要有如下两个实现：HashSet和TreeSet

HashSet：按照哈希算法来存取集合中的对象，具有很好的存取性能。当HashSet向集合中加入一个对象时，会调用对象的hashCode()方法获取哈希码，然后根据这个哈希码进一步计算出对象在集合中的存放位置。（限定存放的位置其实也是为了更高效的查找对象）

LinkedHashSet：除了使用HashCode来决定元素位置之外，同时还是用了链表来维护元素的次序(Linked)，因此对其插入元素时，看起来是有序的；

TreeSet：实现了SortedSet接口，可以对集合中的元素排序（支持自然排序和定制排序，实现Comparator接口的compare()方法来自定义一套比较大小的逻辑）。

List集合

List是一种有序集合，List中的元素可以根据索引（顺序号：元素在集合中处于的位置信息）进行取得/删除/插入操作。　　

List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口对象，和Iterator接口相比，ListIterator添加元素的添加，删除，和设定等方法，还能向前或向后遍历。

List接口的实现类主要有ArrayList，LinkedList，Vector，Stack等。

1 ArrayList类：

实现了可变大小的数组。ArrayList没有同步。 每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

主要方法：

• public boolean add(Object?o)：添加元素
• public void add(int index, Object element)：在指定位置添加元素
• public Iterator iterator()：取得Iterator对象便于遍历所有元素
• public Object get(int?index)：根据索引获取指定位置的元素
• public Object set(int index,Object element)：替换掉指定位置的元素

排序方法：

• Collections.sort(List list)：对List的元素进行自然排序（升序方式），此时list中的对象必须实现了Comparable接口
• Collections.sort(List list, Comparator comparator)：对List中的元素进行客户化排序 。sort()方法只是将Comparator接口中的compare()方法比较结果为-1的放前面，0的放中间，1的放后面

2 LinkedList类

    LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。

    注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

Map

• Map是一种把键对象和值对象进行映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。
• 向Map添加元素时，必须提供键对象和值对象。键对象不能重复，但值对象可以重复。
• 从Map中检索元素时，只要给出键对象，就可以返回对应的值对象。

1 HashMap

HashMap按照哈希算法来存取键对象，有很好的存取性能。和HashSet一样，要求当两个键对象通过equals()方法比较为true时，这两个键对象的hashCode()方法返回的哈希码也一样。

2 TreeMap

TreeMap实现了SortedMap接口，能对键对象进行排序。同TreeSet一样，TreeMap也支持自然排序和客户化排序两种方式。

方法列表

• public Object put(Object key, Object value)：插入元素
• public Object get(Object?key)：根据键对象获取值对象
• public Set keySet()：取得所有键对象集合
• public Collection values()：取得所有值对象集合
• public Set entrySet()：取得Map.Entry对象集合，一个Map.Entry代表一个Map中的元素 

总结

如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。      

尽量返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

参考：https://www.cnblogs.com/liqiu/p/3302607.html

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arraylist和linklist的对比：

• 时间：linklist不支持高效随机元素访问，对于二分这些算法效率很低，即index取值操作差；而arraylist不支持高效中间插入insert（）和删除delete（）元素，但对于add（），两者都是差不多的；
• 空间：linklist的entry引入了额外的开销；而arraylist开销体现在列表结尾预留的空间，通常每一次扩充会增加50%容量。