笔记：集合
Java集合类库将接口（interface）和实现（implementation）分离，首先对集合接口进行说明。
- 集合接口
集合类的基本接口是 Collection 接口，该接口有两个基本方法：
public interface Collection<E>{
boolean add(E element);
Iterator<E> iterator();
…
}
add方法用于向集合增加元素，如果增加元素改变了集合则返回 true，集合没有发生变化则返回false；iterator方法用于返回一个实现类 Iterator 接口的对象，这个迭代器对象依次访问集合中的元素，接口定义如下：
public interface Iterator<E>{
E next();
boolean hasNext();
void remove();
}
next方法用于逐个访问集合的元素，如果到达集合末尾则会抛出 NoSuchElementException 异常，因此需要通过 hasNext方法来判断是否还有元素，也可以使用 for（String ele : iterator) 来循环访问元素；remove方法将删除上次调用next方法时返回的元素，如果需要删除指定位置的元素，需要越过这个元素。
对于链表，Java集合库增加了ListIterator接口，该接口是 Iterator 的子接口，这个接口额外增加了反向遍历的previous 和 hasPrevious 方法，还增加了 add 方法，这个add方法不反回boolean类型的值，他假定添加操作总会改变链表，接口定义如下：
public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {
boolean hasNext();
E next();
boolean hasPrevious();
E previous();
int nextIndex();
int previousIndex();
void remove();
void set(E e);
void add(E e);
}
如果某个迭代器修改集合时，另一个迭代器对其进行遍历，一定会出现混乱的情况，例如，一个迭代器指向另一个迭代器刚刚删除的元素前面，现在这个迭代器就是无效的，并且不应该被使用，如果迭代器发现他的集合时被另一个迭代器修改了，或者集合本身被修改了，就会抛出一个 ConcurrentModificationException 异常。
- 队列（queue）
队列接口是指可以在队列的尾部增加元素，在队列的头部删除元素，并且可以查找队列中的元素个数，如果需要按照先进先出的规则检索对象，就应该使用队列，队列的接口定义如下：
interface Queue<E> extends Collection<E> {
boolean add(E element);
E remove();
E poll();
int size();
E element();
E peek();
…
}
实现队列的数据结构类有 ArrayDeque（循环数组队列）、LinkedList（链表队列）和 PriorityQueue（优先级队列）
- PriorityQueue（优先级队列）
优先级队列中地元素可以按照任意地顺序插入，却总是按照排序地顺序进行检索，也就是所无论何时调用 remove方法，总会获得当前优先级队列中最小地元素，优先级队列并没有对所有地元素进行排序，而是使用迭代地方式处理，优先级队列使用堆（heap）数据结构，堆是一个可以自我调整地二叉树，对数执行添加和删除操作，可以让最小地元素移动到根，而不必花费时间对元素进行排序。
- 对象比较
PriorityQueue使用Comparable接口来比较对象进行排序地，接口定义如下：
public interface Comparable<T>{
int compareTo(T other);
}
如果a和b相等，调用 a.compareTo(b)一定返回0；如果排序后a位于b之前，则返回负值；如果a位于b之后，则返回正值。
除了实现 Comparable接口外，还可以将 Comparator 接口对象传递给 PriorityQueue构造器来告诉树集使用不同地比较方法，Comparator接口定义如下：
public interface Comparator<T>{
int compare(T a,T b);
}
compare方法和 compareTo方法地含义一样
- 链表（LinkedList）
链表是将每个对象存放在独立的节点中，每个节点存放着指向序列中下一个节点的引用，在Java集合库中所有的链表实际上都是双向链表结构，每个节点存放着向前和下一个节点的引用，链表的接口定义如下：
interface List<E> extends Collection<E>{
boolean add(E element);
void add(int index, E element);
boolean remove(Object obj);
E remove(int index);
int size();
ListIterator<E> listIterator();
…
}
链表是有序集合，add方法是将元素增加到链表的尾部，如果需要将元素增加到链表的中间，可以使用add的带index的重载。
实现链表的数据结构类有 ArrayList（数组链表）、LinkedList（双向链表）
- 散列集（Hashtable）
散列集可以快速地查找需要地对象，散列表为每个对象计算一个整数，称为散列码，散列码时由对象地实例域产生地一个整数，是通过对象地 hashCode 方法产生地，如果是自定义类就需要负责实现类地 hashCode方法，并且还需要与 equals 方法兼容，即如果a.equals(b)为true，则a与b必须具有相同地散列码。
实现散列集地数据结构类由 HashSet（散列集合）、HashMap（散列映射）
- 树集（TreeSet）
TreeSet类与散列集类似，不过，树集比散列集有所改进，树集是一个有序集合，可以任意顺序将元素插入集合，在对集合进行遍历时，每个值将自动地按照排序后地顺序呈现，TreeSet类排序是使用树结构完成地，具体实现是红黑树，每次将元素添加到树中时，都被放置在正确地排序位置，因此，将元素添加到树中要比添加到散列表中慢。
- 对象比较
TreeSet使用Comparable接口来比较对象进行排序地，接口定义如下：
public interface Comparable<T>{
int compareTo(T other);
}
如果a和b相等，调用 a.compareTo(b)一定返回0；如果排序后a位于b之前，则返回负值；如果a位于b之后，则返回正值。
除了实现 Comparable接口外，还可以将 Comparator 接口对象传递给 TreeSet构造器来告诉树集使用不同地比较方法，Comparator接口定义如下：
public interface Comparator<T>{
int compare(T a,T b);
}
compare方法和 compareTo方法地含义一样。
- 映射表（Map）
映射表数据结构用来存储键/值对，如果提供了键，就能够查询到值，键必须是唯一地，不能对同一个键存放多个值，如果对同一个键两次调用put方法，第二个值会替换第一个值，put会返回用这个键参数存储地上一个值，映射表地接口定义如下：
public interface Map<K,V>{
int size();
V get(Object key);
V put(K key, V value);
V remove(Object key);
…
}
实现映射表数据结构地类有HashMap（散列映射）、TreeMap（二叉搜索树映射），散列映射表对键进行散列，树映射表用键的整体顺序对元素进行排序，并将其组织成搜索二叉树。
- 枚举集（EnumSet）和枚举映射表（EnumMap）
枚举集是一个枚举类型元素集的高效实现，由于枚举类型只有有限个实例，所以EnumSet内部用位序列实现，如果对应的值在集合中，则相应的位被置为1，EnumSet没有构造函数，使用静态工厂来创建实例，示例代码如下：
public enum Weekday {
MONDAY,TUESDAY,WEDNESDAY,THURSDAY,FRIDAY,SATURDAY,SUNDAY
}
EnumSet<Weekday> weekdays = EnumSet.allOf(Weekday.class);
for (Weekday w : weekdays) {
System.out.println("EnumValue=" + w);
}
枚举映射表是一个键类型为枚举类型的映射表，可以直接且高效的用一个值数组实现，在使用时，需要在构造器中指定键类型，示例代码如下：
EnumMap<Weekday, Integer> emEnumMap = new EnumMap<Weekday, Integer>(Weekday.class);
emEnumMap.put(Weekday.FRIDAY, 23);
emEnumMap.put(Weekday.MONDAY, 233);
emEnumMap.put(Weekday.SATURDAY, 123);
emEnumMap.put(Weekday.SUNDAY, 2323);
emEnumMap.put(Weekday.WEDNESDAY, 21233);
Set<Map.Entry<Weekday, Integer>> set = emEnumMap.entrySet();
for (Map.Entry<Weekday, Integer> item : set) {
System.out.println("Key=" + item.getKey() + "\tValue=" + item.getValue());
}
- 同步视图
如果由多个线程访问集合，就必须保证集合不会被意外破坏，类库的设计者，使用视图机制来确保常规集合的线程安全，而不是使用线程安全的集合类，例如，Collections类的静态synchronizedMap方法可以键任何一个映射表转换成具有同步访问方法的Map，示例代码如下：
Map<String,Integer> syncMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Integer>());
List<String> syncList = Collections.synchronizedList(new LinkedList<String>());
- 集合与数组之间的转换
如果有一个数组需要转换为集合，Arrays.asList 的包装器就可以实现这个目的，示例代码如下：
String[] values=…;
HashSet<String> staff = new HashSet<>(Arrays.asList(values));
如果需要将集合转换为数组可以使用toArray方法，该方法有二个重载，第一个重载是返回 Object数组，无法改变类型；第二个重载是返回希望的元素类型的数组，示例代码如下：
// 返回 Object 类型数组
Object[] objValues = staff.toArray();
// 返回 String 类型的数组
String[] StrValues = staff.toArray(new String[0]);
