Java 学习：集合

集合

一、集合说明

     Java集合类存放在 java.util包中，是用来存放对象的容器。
     注意：集合只能存放对象。就算将基本数据类型添加到集合中，它底层会自动转成包装类。

二、集合框架图

从上面的集合框架图可以看到，Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。

三、常用集合分类

Collection 接口的接口 对象的集合（单列集合）
├——-List 接口：元素有序保存，保存的元素可重复，查找元素效率高，增删效率低，因为会引起其他元素位置改变
│—————-├ LinkedList： 接口实现类，底层是链表， 增删快，查询慢， 线程不安全
│—————-├ ArrayList： 接口实现类， 底层是数组， 增删慢，查询快， 线程不安全
│—————-└ Vector： 接口实现类， 底层是数组， 增删慢， 查询快， 线程安全
│ ———————-└ Stack： 是Vector类的实现类，它实现了一个标准的后进先出的栈。
│
└——-Set 接口： 元素无序保存，不可存放重复的元素，检索效率低下，增删效率高，增删不会引起元素位置改变
├—————-└HashSet： 底层使用hash表（数组）存储元素，线程不安全，可以且只能放一个null
│————————└ LinkedHashSet： 底层是链表+哈希表，链表维护元素的插入次序，哈希表保证了元素的唯一性
└ —————-TreeSet： 底层是二叉树，元素是自动排好序，不允许放null

Map 接口 键值对的集合 （双列集合）
├———Hashtable： 接口实现类， 线程安全，不允许null的键或值，比HashMap效率低
├———HashMap： 接口实现类，线程不安全，key实现就是HashSet所以不能重复，value可以重复；有且只能有一个key为null，value可以为null
│—————–├ LinkedHashMap： 继承于HashMap，双向链表和哈希表实现，线程不安全
│—————–└ WeakHashMap： 继承AbstractMap类
├ ——–TreeMap： 继承了AbstractMap类，基于红黑树并对所有的key进行排好序，线程不安全
└———IdentityHashMap： 继承AbstractMap类，线程不安全

四、Arrays 和 Collections

为了方便对Array对象、Collection对象进行操作，在 java.util包中提供了Arrays类和Collections类对其进行操作。

Arrsys：是数组的工具类，提供了对数组操作的工具方法。

Collections：是集合对象的工具类，提供了操作集合的工具方法。

其中Arrays和Collections中所有的方法都为静态的，不需要创建对象，直接使用类名调用即可，简便了用户写代码，不需要每次自己写操作的代码了

Collections常用方法：

1. void reverse(List list) //反转list列表中元素的顺序

2. void shuffle(List list) //打乱list列表中的元素顺序

3. void sort(List list) //将list列表中的元素进行升序排序

4. void sort(List list,Comparator c) //将list列表中的元素按照 c 中定制的排序逻辑进行排序

5. void swap(List list,int i,int j) //将list列表中的 i和j 索引处的元素交换

6. int frequency(Collection c,Object o) //统计并返回 c 集合中，o 元素出现的次数

7. boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal) //在list集合中将所有的oldVal元素替换成newVal，如有成功替换的元素就返回true

Arrays常用方法：

1. List<T> asList(T... a) //将a数组或多个a对象，转化并返回成大小固定的列表，该列表不能使用add和remove方法改变其长度

2. void sort(Object[] a) //对a数组进行升序排序

3. void sort(T[] a,Comparator c) //对a数组进行 c 定制的排序逻辑进行排序

4. String toString(Object[] a) //将a数组转成字符串

5. T[] copyOf(T[] a,int length) //对a数组进行复制length长度，返回新的数组

6. void fill(Object[] a,Object val) //使用指定的val元素对a数组进行填充

常用集合中的数据结构：

ArrayXxx：底层数据结构是数组，查询快，增删慢
LinkedXxx：底层数据结构是链表，查询慢，增删快
HashXxx：底层数据结构是哈希表，依赖hashCode()和equals()
TreeXxx：底层数据结构是二叉树，两种方式排序：自然排序和比较器排序