Collection 类关系图

前置知识：

什么是算法和数据结构：

算法：解题思路
● 有设计解决的具体的流程，可以解决具体问题
● 衡量算法优劣指标：时间复杂度、空间复杂度

数据结构：组织管理数据的结构
在计算机的缓存，内存，硬盘是按照什么结构来组织管理我们的数据管理数据的。
数据结构分为：

逻辑结构（思想上的结构，表）：线性表（数组，链表），图，树，栈，队列
物理结构（真实结构，根上的结构里）：紧密结构（顺序结构），跳转结构（链式结构）
紧密结构（顺序结构），跳转结构（链式结构）
以线性表为例，线性表特点：
● 线性表是n个类型相同数据元素的有限序列
● 有相同数据类型、数据有序，数据个数有限

逻辑结构和物理结构的关系：根上都是物理结构（关注）
● 线性表逻辑结构，对应的真实结构如果是紧密结构---》典型就是数组：
○ 优点：寻址快--查询元素快，通过计算就可以
○ 缺点：增加元素和删除元素慢
● 线性表逻辑结构，对应的真实结构如果是跳转结构---》典型就是链表：
○ 优点：删除元素，插入元素效率高
○ 缺点：查询元素效率低

集合的引入：

数组，集合都是对多个数据进行存储操作的，简称为容器。

这里的存储指的是内存层面的存储，而不是持久化存储（磁盘）。

数组：
int[] arr = new int[6];

特点：

指定了长度就不可以更改
声明类型后，只能存放这个类型
数组存储：有序，可重复

缺点：
（1）长度确定后不可更改
（2）删除，增加元素效率低。
（3）数组没有提供获取数量的方法!
（4）数组存储：有序，可重复，对于无序的，不可重复的数组不能满足要求。
基于数组的缺点，引入了一个新的存储数据的结构---》集合
不同集合底层数据结构不一样，特点也不一样

知识体系结构

容器，就是可以容纳其他Java对象的对象。Java Collections Framework(JCF)为Java开发者提供了通用的容器，其始于JDK 1.2，优点是:

降低编程难度
提高程序性能
增加程序的重用性

Java容器里只能放对象，对于基本类型(int, long, float, double等)，需要将其包装成对象类型后(Integer, Long, Float, Double等)才能放到容器里。很多时候拆包装和解包装能够自动完成。这虽然会导致额外的性能和空间开销，但简化了设计和编程。

集合容器：

只能存放引用数据类型的数据，不能是基本数据类型!
基本数据类型自动装箱，对应包装类。int--->Integer!

collection：一个个数据存储 MAP：一对对数据存储

Collection

容器主要包括 Collection 和 Map 两种，Collection 存储着对象的集合，而 Map 存储着键值对(两个对象)的映射表。

Set

TreeSet
基于红黑树实现，支持有序性操作，例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet，HashSet 查找的时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logN)。

HashSet
基于哈希表实现，支持快速查找，但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息，也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。

LinkedHashSet
具有 HashSet 的查找效率，且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。

List

ArrayList
基于动态数组实现，支持随机访问。

Vector
和 ArrayList 类似，但它是线程安全的。

LinkedList
基于双向链表实现，只能顺序访问，但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此，LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。

Queue

LinkedList
可以用它来实现双向队列。
PriorityQueue
基于堆结构实现，可以用它来实现优先队列。

Map

TreeMap

基于红黑树实现。

HashMap

基于哈希表实现。

HashTable

和 HashMap 类似，但它是线程安全的，这意味着同一时刻多个线程可以同时写入 HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类，不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全，并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高，因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。