Java集合类总结

关系图

单例集合体系

---------| Collection 单例集合的根接口

--------------| List 继承Collection接口，具备的特点：有序，重复。

------------------| ArraryList  继承List接口， 底层是使用了Object数组实现的，特点： 查询速度快，增删慢。

------------------| LinkedList 继承List接口， 底层是使用了链表数据结构实现 的， 特点： 查询速度慢，增删快。

------------------| Vector 继承List接口， Vector的实现与ArrayList是一致，但是是线程安全 的，操作效率低。  jdk1.0的时候出现的

--------------| Set  继承Collection接口，具备的特点：无序，不可重复。

------------------| HashSet  继承Set接口，底层是使用了一个哈希表支持的， 特点：存取速度快。

------------------| TreeSet  继承Set接口，底层是使用了红黑树（二叉树）数据结构实现的， 特点：会对元素(key)进行排序存储。

--------------| Queue  继承Collection接口，队列先进先出的容器。

--------------| PriorityQueue 优先队列  下一个弹出的元素是最需要的元素（具有最高优先级）

HashSet添加元素的原理：

往HashSet添加元素的时候，首先HashSet会调用元素的hashCOde方法得到元素的哈希码值，然后会经过一系列运算就可以算出该元素在哈希表中的存储位置

情况1：如果算出该元素的位置目前没有任何元素存储，那么该元素可以直接存储　

情况2：如果算出该元素的位置目前已经存有其他的元素，那么还会调用元素的equals方法与该位置的元素再比较一次。

如果equals方法返回的是false，那么该元素允许存储，如果euqlas方法返回的是true，那么该元素被视为重复元素，不允许存储。

TreeSet要注意的事项：

1. 往TreeSet添加元素的时候，如果元素本身具备自然顺序的特性，那么会根据元素自然顺序的特性进行排序存储。

2. 往TreeSet添加元素的时候，如果元素本身不具备自然顺序的特性，那么元素所属的类必须要实现Comparable接口，把元素的比较规则定义

在CompareTo方法上。

3. 往TreeSet添加元素的时候，如果元素本身不具备自然顺序的特性，而且元素所属的类没有实现Comparable接口，那么必须要在创建

TreeSet对象的时候传入比较器。

4. 如果比较的方法(CompareTo 或者Compare )返回的是0的时候，那么该元素就被视为重复元素，不允许添加。

 

比较器的定义格式：  自定义一个类实现COmparator接口即可。

class 类名  implements Comparator{

}

双列集合的体系：

--------------| Map  Map与Collection没有关系，具备的特点： 存储的数据都是以键值对的形式存在的，键不可重复，值可以重复。

------------------| HashMap 底层是基于哈希表实现的, 特点：快速访问，元素插入无序。

------------------| TreeMap 底层是基于红黑树（二叉树）数据结构实现的， 特点：会对元素的键进行排序存储。

------------------| LinkedHashMap 特点:保持元素插入的顺序，但是也通过散列提供了快速访问的查询速度。

------------------| Hashtable

HashMap的存储原理：

往HashMap添加元素的时候，首先会调用键的hashCode方法得到元素 的哈希码值，然后经过运算就可以算出该元素在哈希表中的存储位置。

情况1： 如果算出的位置目前没有任何元素存储，那么该元素可以直接添加到哈希表中。

情况2：如果算出 的位置目前已经存在其他的元素，那么还会调用该元素的equals方法与这个位置上的元素进行比较，如果equals方法返回 的是false，那么该元素允许被存储，如果equals方法返回的是true，那么该元素被视为重复元素，不允存储。

TreeMap 要注意的事项：

1.  往TreeMap添加元素的时候，如果元素的键具备自然顺序，那么就会按照键的自然顺序特性进行排序存储。

2.  往TreeMap添加元素的时候，如果元素的键不具备自然顺序特性，那么键所属的类必须要实现Comparable接口，把键的比较规则定义在CompareTo方法上。

3. 往TreeMap添加元素的时候，如果元素的键不具备自然顺序特性，而且键所属的类也没有实现Comparable接口，那么就必须在创建TreeMap对象的时候传入比较器。

 

区别小结

Vector和ArrayList
1、vector是线程同步的，所以它也是线程安全的，而arraylist是线程异步的，是不安全的。如果不考虑到线程的安全因素，一般用arraylist效率比较高。
2、如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，vector增长率为目前数组长度的100%，而arraylist增长率为目前数组长度的50%。如果在集合中使用数据量比较大的数据，用vector有一定的优势。
3、如果查找一个指定位置的数据，vector和arraylist使用的时间是相同的，如果频繁的访问数据，这个时候使用vector和arraylist都可以。而如果移动一个指定位置会导致后面的元素都发生移动，这个时候就应该考虑到使用linklist,因为它移动一个指定位置的数据时其它元素不移动。
ArrayList 和Vector是采用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，都允许直接序号索引元素，但是插入数据要涉及到数组元素移动等内存操作，所以索引数据快，插入数据慢，Vector由于使用了synchronized方法（线程安全）所以性能上比ArrayList要差，LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行向前或向后遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入数度较快。

Arraylist和Linkedlist
1、ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2、对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
3、对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。 这一点要看实际情况的。若只对单条数据插入或删除，ArrayList的速度反而优于LinkedList。但若是批量随机的插入删除数据，LinkedList的速度大大优于ArrayList. 因为ArrayList每插入一条数据，要移动插入点及之后的所有数据。

HashMap与TreeMap
1、 HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。
2、在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和 equals()的实现。
两个map中的元素一样，但顺序不一样，导致hashCode()不一样。
同样做测试：
在HashMap中，同样的值的map,顺序不同，equals时，false;
而在treeMap中，同样的值的map,顺序不同,equals时，true，说明，treeMap在equals()时是整理了顺序了的。

HashTable与HashMap
1、同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的。
2、HashMap允许存在一个为null的key，多个为null的value 。
3、hashtable的key和value都不允许为null。