※Java中的集合

※Java中的集合（数据结构）
--线性表
--链表
--栈
--队列
--散列表
--二叉树
--映射关系（key-value）

List集合：
ArrayList：ArrayList是线程不安全的、物理地址上是连续的
--有序的、可重复的、线性结构的（线性表）
List的工作原理：底层是通过数组来实现的，当存储的数据到达一定的个数的时候，会扩充集合的容量
//注意：所有的集合中存放的数据都是引用类型

练习：自己来实现一个ArraysList【根据工作原理来实现】
--添加
--删除
--替换
--遍历

Vector：Vector是线程安全的、有序的、可重复的
Vector中有一个子类Stack，是一个栈结构的集合，工作原理是先进后出 后进先出

LinkedList：是链表结构的集合、物理地址上不是连续的，通过引用指针的形式进行关联
--有序的、可重复的
LinkedList:即实现了Dueue列的接口，也实现了List的接口，拥有了队列和List的功能
思考：LinkedList和ArrayList的区别
LinkedList有对列的功能，ArrayList只有List的功能
练习：自己来实现一个LinkedList

 

练习：

Set集合：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
（无序的、不可重复的）
※HashSet：散列表结构

※LinkedHashSet：
它的特点:
利用了一个链表来维护迭代时的顺序, 所以输出元素时的顺序与插入时的顺序一致。但是存储位置依然是无序的 (不能通过下标访问)。
※TreeSet：
TreeSet 是利用红黑树的数据结构来存储元素的。
红黑树是一种平衡二叉树， 在添加和删除元素时, 会根据自身的情况调整树的结构, 而保持树的平衡性。
TreeSet 的使用有以下问题, 需要注意 :
add() 的进去的数据:
01 - 必须保证是同一种类型。
02 - 该类型必须是可排序的（元素必须实现某种协议） 。
即: 实现了 Comparable 接口。
自然排序的实现方法 ： 存储的数据类型要实现 Comparable 接口, 重写 compareTo 方法

定制排序的实现方法 ： 定义一个类实现 Comparator 接口, 重写 compare方法

练习：
使用二叉树存储学生
--name\sex\age\学科对象
--学科类
--subname
--scores
要求：根据学生的学科成绩进行排序


思考：Set集合和List哪一个可以根据索引获取元素
Set是无序的使用散列表结构存储数据，所以是不能通过索引来获取数据，而List是线性结构的，在存储上是连续的内存空间，所以List可以使用索引来获取数据

Queue集合：
PriorityQueue（队列）：先进先出
--add添加数据
--poll获取并移除头部元素

Deque：双向队列（LinkedList、ArrayDeque）
(1) Deque 是 Queue 子接口。
(2) 在单向队列的基础上扩展, 双头出入队的功能。
入队:
addFirst(), offerFirst()
addLast(), offerLast()
出队:
pollFirst(), pollLast()
removeFirst(), removeLast()
获取元素
getFirst(), getLast()
peekFirst(), peekLast()
(3) 当栈来使用。
push(), pop()


Map集合：
什么是 Map ?
--map 是指一种用来存放映射关系数据的容器。
什么是映射关系 ?
--映射关系是指用一个键, 与一个值所组成的关系对一个键对应到一个值, 这个键是不能重复的， 所以, 通过键就能找到对应的值。

HashMap：无序 不能重复（key不能重复，如果有出现重复的则后面的覆盖前面的数据）
--使用put方法添加键值对数据，其中key可以为null
Hashtable 特性
[1] 是一个线程不安全的 Map 实现类
[2] 允许插入值为 null 的 key
遍历操作：

HashTable：无序 不能重复（key不能重复，如果有出现重复的则后面的覆盖前面的数据）
--使用put方法添加键值对数据，其中key不可以为null
Hashtable 特性
[1] 是一个线程安全的 Map 实现类
[2] 为了保证同步性, 性能比 HashMap 要差
[3] 不允许插入值为 null 的 key
[4] 底层使用散列表的存储方式(与 HashMap一致)
HashTable遍历操作：

LinkedHashMap通过链表来维护了数据插入的顺序 （和LinkedHashSet类似）

TreeMap通过二叉树结构进行存储（和TreeSet类似），是根据key来进行排序的，注意TreeMap中key需要实现可比较接口，value不需要

集合工具类
--排序Collections.sort(list);
--反转Collections.reverse(list);
--洗牌Collections.shuffle(list);
--交换Collections.swap(list, 1, 3);
--交换所有i处和j处的元素
--替换Collections.replaceAll(list, "123", "789");
--替换所有old的元素
--二分查找Collections.binarySearch(list, "12.33");
--集合需要正序排序
--复制操作Collections.copy(dest, src);
--来源集合src的长度要小于dest复制的目标集合的长度 copy(dest, src);