java集合

集合：

  ·数组其实就是一个集合；集合实际上就是一个容器；

  ·集合通常在实际开发中，用于查询数据库返回的多条数据，然后存放数据库数据比较多；

  ·集合不能直接存储基本数据类型，也不能存储java对象；

  ·集合中存储的都是java对象中的内存地址（引用）；

  ·java中每个不同的集合，底层都对应了不同的数据结构；在集合中存储不同的元素，就相当于在不同的数据结构中存储元素，而且每种数据结构存储元素的方式也不同；

  例如：数组，二叉树、链表、哈希表，等等；

在java中集合分为两大类：

  ·一类是以单个方式存储元素；

    该类的超级父接口是：java.util.collection;

  ·一类以键值对的方式存储元素；

    该类的超级父接口是：java.util.Map;

collection单个方式存储元素：

List集合存储元素的特点：

  ·有序的、可重复的，存储的元素有下标，该处的“有序”不是从大到小排序的意思，而是元素存储进入是这个顺序，取出来也是这个顺序；

set集合存储元素的特点：

  ·无序的、不可重复；该集合中，元素没有下标，元素不可重复，该处的“无序”指的是存元素时是该顺序，但取出来不一定是存进去的顺序；

  ·可以调用sort()方法进行排序，但对List中的元素进行排序，需要保证List集合中的元素实现了Comparable接口;

  List与set集合的特点是相对的；

List下的关系集合：

ArrayList、LinkedList、Vector的区别：

  ·ArrayList底层代码采用了数组的数据结构，该集合是非线程安全的；

  ·LinkedList底层代码采用了双向链表的数据结构；

  ·Vector底层代码采用了数组的数据结构，该集合是线程安全的；但是效率较低；

Set下的关系集合：

  ·HashList 实际上，底层在new的时候，new的是一个HashMap集合，而往HashList中存储元素，本质上就是在向HashMap集合中存储元素，而HashMap集合是一个哈希表数据结构；

  ·sortedSet集合存储元素的特点，因为继承了Set集合，所有它的特点也是无序不可重复的，但是放在sortedSet的元素可以自动排序，可成为有序排序，该集合中的元素自动按照    大小进行顺序排序；

  ·SortSet 接口下有个实现类，这个实现类就是TreeSet;

  ·TreeSet 实际上，底层在new的时候，new的是一个TreeMap集合，而往TreeSet中存储元素，本质上就是在向TreeMap集合中存储元素，TreeMap集合采用了二叉树的数据结构；

Map以键值对的方式存储元素：

  ·Map集合与Collection集合是没有关系的；

  ·Map集合以key和value的方式存储元素；

  ·key和value都是存储java对象的内存地址；

  ·Map下的两个常用实现类，HashMap和Hashtable;

  ·所有Map集合，它的特点都是无序不可重复的；

  ·Map集合的key和set集合存储的特点相同；

HashMap和Hashtable的区别：

  ·HashMap是非线程安全的，底层采用的是哈希表数据结构；

  ·Hashtable是线程安全的，底层采用的是哈希表数据结构；因为线程安全，该集合效率较低；

Properties的特点：

  ·Properties是线程安全的因为继承了Hashtable,另外properties存储元素的时候，也是采用key和value的形式存储，并且key和value只支持String类型的数据，不支持其他类型；

Collection:

  在没有使用“泛型”之前，collection可以存储所有object的子类型，

  使用了“泛型”之后，collection只能存储某个指定的类型；

  注：集合中不能存储基本数据类型，也不能存储java对象，只是存储java对象的内存地址；

  Collection中的迭代器，iterator();迭代/遍历；

  迭代器是一个对象；

  Interator();迭代器中的remove()方法，底层会调equals();只要内容一样，即使内存地址不同，也可以删除；但是前提是equals()必须重写；

  集合结构只要发生改变，迭代器必须重新获取；

  而且在迭代的过程中，不能调用集合的remove方法；但是可以调用迭代器的remove方法；

  简单的说，就是集合中的结构发生改变了，迭代器需要重新获取，而且在迭代时，若想要删除元素，必须使用iterator（迭代器）自带的remove方法；

  Collection中的contions和remove方法，底层都会调用equals方法，因此equals方法需要重写；

ArrayList:

·ArrayList初始化的容量为10；（底层先创建了一个长度为0的数组，当添加第一个元素时，初始化容量为10）

  ·ArrayList底层是一个object[]数组；

  ·ArrayList集合的扩容：增长到原容量的1.5倍；

  ·在使用ArrayList集合的底层的数组，数组尽量少扩容，因为效率较低，最后先预估定一个容量值；

  ·ArrayList集合是非线程安全的；

单向链表：

  链表的基本结构是节点（node）,对应单向链表来说，任何一个节点node都有两个属性；

  第一个属性：存储的数据；

  第二个属性：下一个节点的内存地址；（节点的内存地址是不连续的）

链表的优点：

  随机增删元素效率较高；（因为增删元素不涉及到大量元素位移）

链表的缺点：

  查询效率较低，每次查找某个元素时，都需要从头节点开始遍历；

双向链表（LinkedList）：

  双向链表的基本单元还是节点node，双向链表有三个属性；

  第一个属性：上一个节点的内存地址；

  第二个属性：节点元素；

  第三个属性：下一个节点的内存地址；

  LinkedList集合没有初始化容量；最初链表中没有任何元素，first和last都是null

  LinkedList是一个双向链表；链表对于随机增删来说，效率较高；但查找某个元素效率较低；

  链表中的（节点）元素在空间内存上，内存地址不连续；

Vector:

  Vector底层也是一个数组，初始化容量是10，它是线程安全的；

  Vector扩容后的容量，是原容量的2倍；原容量*2；

  ArrayList集合的扩容容量是：原容量的1.5倍；原容量*1.5；

  如何将一个非线程安全的ArrayList集合转换为一个线程安全的集合：

  使用集合工具类：java.util.collections;

  注意：java.util.collection;是集合接口，

        java.util.collections;是集合工具类，不要搞混了；

  把一个非线程安全的ArrayList集合转换成一个线程安全的，调用collections下的一个方法synchronizedList();即可；

  语法：List myList=new ArrayList();

  引入java.util.collections包；

  Collections.synchronizedList(myList); //这样就可以将一个非线程安全的集合转换成一个线程安全的集合；

泛型机制：

  泛型机制是jdk5.0之后推出的新特性；

  使用泛型后，集合中，只能存储指定的元素类型；

  泛型属性编译阶段的一个新特性，在运行时阶段，没什么用处；

泛型的优点：

  使用泛型之后，集合中，在获取元素时，不需要进行过多的“向下转型”；

泛型的缺点：

  使用泛型之后，集合中存储的元素相对单一，缺乏多样性；

  但是泛型在调用子类特有的方法时，还是需要进行“向下转型”的；

  自动类型推断机制（钻石表达式）：

  自动类型推断机制是jdk8之后才有的新特性；

  Jdk8之前：List<User> myList=new ArrayList<User>(); 

  Jdk8之后：List<User> myList=new ArrayList<>(); 

Map集合:

  使用时，需要引用java.util.Map;包

  Map和Collection是没有继承关系的；

  Map的存储数据方式是以key和value的方式存储数据，键值对的方式；

  Key和vakue都是引用数据类型；

  Key和value都是存储对象的内存地址；

  key起到一个主导地位，而value是key的一个附属品；

  Map中有一个Set<Map.Entry<K,Y>> entrySet();方法；

  Map集合通过entrySet()方法转换为这个Set集合，Set集合中，元素的类型是Map.Entry,Map.Entry其实是一个类，一个静态内部类，和String差不多；是Map中的一个内部类；

（HashMap）哈希表数据结构：

   HahsMap底层是一个哈希表/散列表的数据结构；是非线程安全的；

   哈希表是一个数组和单向链表的结合体；它结合了数组与单向链表的优点；

   HashMap实际上，可以理解为是一个一维数组，然后数组中的每一个元素是一个单向链表；

Map.put(k,v)的添加元素实现原理：

   第一步：先将k,y封装到node的对象中；

   第二步：底层会调用hashCode()的方法得出hash值，然后通过哈希函数/哈希算法，将hash值转换成数组的下标，下标位置上如果没有任何元素，则会将node添加到这个位置上，如     果下标对应的位置上有链表，此时会拿着k和链表中所有的k进行equals对比，如果所有对比后的结果是false,那么这个新节点则会添加到链表的末尾，如果有其中一个k返回的结果     是true,  那么就会把原先相同的那个k,把该k中的value值覆盖掉/替换掉；

Map.get(k)的获取元素实现原理：

   先调用k的hashCode()方法得出哈希值，通过哈希算法将哈希值转换成数组下标，然后通过数组下标快速定位到某个位置上，如果这个位置上什么都没有，则会返回null，如果这个     位置上有链表，则会拿着参数k与链表中的所有k，调用equals()方法进行对比，如果equals（）方法返回false,那么get()方法也就返回null,如果equals()返回的是true，

   此时就会把返回为true的这个k给到get（）方法，而get()方法最终就返回要找的这个value;

   HashMap集合的初始容量是16，默认加载因子是0.75，也就是当集合底层的数组容量达到75%的时候，数组开始扩容；

   注意：HashMap的初始容量必须是2的倍数，这也是官方推荐的，因为可以达到散列分布均匀，为了提高HashMap集合的存取效率，所必须的；扩容后是原容量的2倍；

   在jdk8之后，如果单向链表中元素超过8个，单向链表数据结构会自动变成红黑树数据结构，当红黑树的节点数量小于6时，红黑树数据结构会自动变回单向链表数据结构；

Hashtable集合：

   该集合是线程安全的，但hashtable对线程安全处理效率较低，使用较少；

   Hashtable和HashMap一样，底层都是哈希表数据结构；

   该集合的初始容量是11，默认加载因子是0.75f;扩容后的容量是：原容量*2+1；

Properties集合：

   Properties是一个集合，继承Hashtable，properties的key和value都是String类型；properties被称为属性类对象；

自平衡二叉树：

   自平衡二叉树遵循的是左小右大的原则存放；

   前序遍历：根左右；

   中序遍历：左根右；

   后序遍历：左右根；

注意：中前后说的是“根”的位置；根在前面是前序，根在中间是中序，根在后是后序；

TreeSet/TreeMap集合：

   TreeSet/TreeMap集合采用的是中序遍历方式，Iterator迭代器采用的是中序遍历方式，左根右；

Comparable和Comparator如何选择：

   当比较规则不会发生改变时，或者比较规则只有一个时，建议选择使用Comparable接口;

   如果比较规则有多个，并且多个比较规则频繁切换的时候，建议选择使用Comparator接口；Comparator接口设计符合OCP原则；

Collections工具类：

   Collection和Collections不同；

   Collection是集合接口；

   Collections是集合工具类，方便集合的操作；

Collections中有一个方法，synchronizedList()方法可以将非线程安全的转变成线程安全；