集合
- 集合主要是两组（单列集合，双列集合）
- Collection 接口有两个重要的子接口
ListSet，他们的实现子类都是单列集合 - Map 接口的实现子类是双列集合，存放的 key-value
Collection 接口
- Collection 实现子类可以存放多个元素，每个元素可以是 Object
- 有些 Collection 的实现类，可以存放重复的元素，有些不可以
- 有些 Collection 的实现类，有些是有序的（List），有些不是有序（Set）
- Collection 接口没有直接的实现子类，是通过它的子接口 Set 和 List 来实现的
遍历元素方式
- 使用迭代器（Iterator）
- Iterator 对象称为迭代器，主要用于遍历 Collection 集合中的元素
- 所有实现了 Collection 接口的集合类都有一个 iterator() 方法，用以返回一个实现了 Iterator 接口的对象，即可以返回一个迭代器
- Iterator 仅用于遍历集合， Iterator 本身并不存放对象
- 集合增强 for
底层调用的仍是迭代器，相当于简化版的 Iterator
List 接口
List 接口是 Collection 接口的子接口
- List 集合类中元素有序（即添加顺序和取出顺序一致)，且可重复
- List 集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引
- List 容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素
List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法
- void add(int index, Object ele)：在index位置插入ele元素
- boolean addAll(int index, Collection eles)：从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
- Object get(int index)：获取指定index位置的元素
- int indexOf(Object obj)：返回obj在集合中首次出现的位置
- int lastlndexOf(Object obj)：返回obj在当前集合中末次出现的位置
- Object remove(int index)：移除指定index位置的元素，并返回此元素
- Object set(int index, Object ele)：设置指定index位置的元素为ele，相当于是替换
- List subList(int fromlndex, int tolndex)：返回从fromlndex到tolndex位置的子集合
遍历元素方式 同 collection 接口
ArrayList
- ArrayList 可以存放任意类型的元素，甚至是
null - ArrayList 是由数组来实现数据存储的
- ArrayList 基本等同于 Vector，除了 ArrayList 是线程不安全（执行效率高）。多线程情况下，不建议使用 ArrayList
底层操作
- ArrayList 中维护了一个 Object 类型的数组 elementData、transient object[] elementData（transient表示不会被序列化）
- 当创建 ArrayList 对象时，如果使用的是无参构造器，则初始 elementData容量为0，第1次添加，则扩容 elementData 为10，如需要再次扩容，则扩容 elementData 为1.5倍
- 如果使用的是指定大小的构造器，则初始 elementData 容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容 elementData 为1.5倍
Vector
- Vector 底层也是一个对象数组，protected Object[] elementData
- Vector 是线程同步的，即线程安全，Vector 类的操作方法带有 synchronized
- 在开发中，需要线程同步安全时，考虑使用 Vector
LinkedList
- LinkedList 实现了双向链表和双端队列
- 可以添加任意元素（元素可以重复），包括 null
- 线程不安全，没有实现同步
底层操作
- LinkedList 底层维护了一个双向链表
- LinkedList 中维护了两个属性 first 和 last 分别指向首节点和尾节点
- 每个节点（Node对象），里面又维护了 prev、next、item 三个属性，其中通过 prev 指向前一个，通过 next 指向后一个节点，最终实现双向链表
- LinkedList 元素的添加和删除，不是通过数组完成的，相对来说效率较高
Set 接口
- 无序（添加和取出的顺序不一致），没有索引
- Set 接口的实现类的对象（Set接口对象），不允许重复元素，所以最多包含一个 null
- Set 接口对象存放数据是无序（即添加的顺序和取出的顺序不一致）
- 注意：取出的顺序虽然不是添加的顺序，但是固定
遍历元素方式 除不支持用索引的方式获取外（即不能用普通for循环），同 collection 接口
HashSet
- 实际上是 HashMap
- 不保证元素是有序的，取决于 hash 后，再确定索引的结果
底层操作
- 添加一个元素时，先得到 hash 值，会转成索引值
- 找到存储数据表 table，看这个索引位置是否已经存放元素，如果没有，直接加入；如果有，调用 equals 比较，如果相同，就放弃添加，如果不相同，则添加到最后
- 在 Java8 中，如果一条链表的元素个数达到或超过 TREEIFY_THRESHOLD（默认是8），并且 table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）
- 第一次添加时，table 数组扩容到 16，临界值（threshold）是 16 * 加载因子（loadFactor = 0.75）= 12。如果 table 数组使用到了临界值 12，就会扩容到 16 * 2 = 32，新的临界值就是 32 * 0.75 = 24，依次类推
LinkedHashSet
- 是 HashSet 的子类
- 底层是一个 LinkedHashMap，维护了一个数组 + 双向链表
- 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的
- 不允许添加重复元素
- 存入顺序和取出顺序一致，这点与 HashSet 不同
TreeSet
- 当使用 无参构造器 创建 TreeSet 时，仍然是无序的
TreeSet treeSet = new TreeSet();
treeSet.add("ano");
treeSet.add("tomori");
treeSet.add("soyo");
treeSet.add("rikki");
treeSet.add("rana");
System.out.println(treeSet); // 取出顺序不同于放入顺序
- 若希望添加的元素，按照字符串大小来排序，可使用 TreeSet 提供的一个构造器，可以传入一个比较器 Comparator（匿名内部类重写该接口）并指定排序规则
TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
return ((String)o2).compareTo((String)o1); // 从大到小排序
}
});
treeSet.add("ano");
treeSet.add("tomori");
treeSet.add("soyo");
treeSet.add("rikki");
treeSet.add("rana");
System.out.println(treeSet); // 输出[tomori, soyo, rikki, rana, ano]
底层操作 本质是 TreeMap
Map 接口（JDK 8）
- Map 与 Collection 并列存在，常用实现类有HashMap、Hashtable、Properties，用于保存具有映射关系的数据 Key-Value
- Map 中的 key 和 value 可以是任何引用类型的数据，会封装到 HashMap$Node 对象中
- Map 中的 key 不允许重复，原因和 HashSet 一样，前面分析过源码
- Map 中的 value 可以重复
- Map 的 key 可以为 null，value 也可以为 null，注意 key 为 null，只能有一个 value 为null，可以多个
- 常用 String 类作为 Map 的 key
- key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到对应的 value
常用方法
- put：添加
- remove：根据键删除映射关系
- get：根据键获取值
- size：获取元素个数
- isEmpty：判断个数是否为0
- clear：清除
- containsKey：查找键是否存在
遍历元素方式
- 支持所有的 collection 接口方法
- keySet：获取所有的键
//取出所有的key，通过key取出对应的value
Set keySet = hashmap.keySet();
System.out.println("-----------keySet()增强for-----------");
for (Object key : keySet) {
System.out.println(key + " - " + hashmap.get(key));
}
System.out.println("-----------keySet()迭代器-----------");
Iterator iterator1 = keySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
Object key = iterator1.next();
System.out.println(key + " - " + hashmap.get(key));
}
- values：获取所有的值
//取出所有的values
Collection values = hashmap.values();
System.out.println("-----------values()增强for-----------");
for (Object value : values) {
System.out.println(value);
}
System.out.println("-----------values()迭代器-----------");
Iterator iterator2 = values.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {
Object value = iterator2.next();
System.out.println(value);
}
- entrySet：获取所有关系 k-v
//获取k-v
Set entryset = h.entrySet();
System.out.println("-----------entrySet()增强for-----------");
for (Object obj : entryset) {
Map.Entry map = (Map.Entry) obj;
System.out.println(map.getKey() + " - " + map.getValue());
}
System.out.println("-----------entrySet()迭代器-----------");
iterator = entryset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
Map.Entry map = (Map.Entry) obj;
System.out.println(map.getKey() + " - " + map.getValue());
}
HashMap
底层操作
- HashMap 底层维护了 Node 类型的数组 table，默认为 null
- 当创建对象时，将加载因子（loadfactor）初始化为 0.75
- 当添加 key-val 时，通过 key 的哈希值得到在 table 的索引。然后判断该索引处是否有元素，如果没有元素直接添加。如果该索引处有元素，继续判断该元素的 key 是否和准备加入的 key 相等，如果相等，则直接替换 val；如果不相等，需要判断是树结构还是链表结构，做出相应处理。如果添加时发现容量不够，则需要扩容
- 扩容机制同HashSet
Hashtable
- 存放的元素是键值对：即 K-V
- Hashtable 的键和值都不能为 null
- Hashtable 使用方法基本上和 HashMap 一样
- Hashtable 是线程安全的，HashMap 是线程不安全的
底层操作 初始化大小为 11，达到临界值（11 * 0.75 = 8）后扩容到原来的2倍再加1（11＊2+1=23）
Properties
- Properties 类继承自 Hashtable 类并且实现了 Map 接口，也是使用一种键值对的形式来保存数据
- 使用特点和 Hashtable 类似
- Properties 还可以用于从 xxx.properties 文件中，加载数据到 Properties 类对象并进行读取和修改
- 说明：工作后 xxx.properties 文件通常作为配置文件，这个知识点在 IO 流举例
TreeMap
同 TreeSet
Collection 工具类
操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类，提供的方法均为 static 方法
常用方法
- reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
- shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
- sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
- sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
- swap(List，int，int)：将指定 List 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
- Object max(List)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
- Object max(List, Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
- Object min(List)
- Object min(List, Comparator)
- int frequency(List, Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
- void copy(List dest, List src)： 将 src 中的内容复制到 dest 中
- boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值