Java集合（Collection）综述
1.集合简介
数学定义：一般地，我们把研究对象统称为元素。把一些元素组成的总体叫做集合。
java集合定义：集合就是一个放数据的容器，准确的说是放数据对象引用的容器。
java中通用集合类存放于java.util包中。
2.集合的实现
实现集合（Collection）的数据类型有三种：
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1.集（set）无序、不重复
Set里存放的对象是无序，不能重复的，集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中。
例如：HashSet 特例：TreeSet 有序的
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2.列表（list）有序、可重复
List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法。
例如ArrayList、LinkedList 等
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3.队列（Queue）
队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。
在队列这种数据结构中，最先插入的元素将是最先被删除的元素；反之最后插入的元素将是最后被删除的元素，因此队列又称为“先进先出”（FIFO—first in first out）的线性表。
例如 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue等。由于其难以管理，性能不稳定等特点，一般项目中很少使用。
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4.Map（映射）（键值对、键唯一、值不唯一）
Map与collection的关系为依赖关系并不是其他三种的泛化关系。这一点要区分。例如 HashMap、TreeMap
3.集合的层次关系
所有的集合都继承与Collection，而Collection实现了Iterator接口。类图如下
依据实现分类
| 接口\实现 | 哈希表（Hash） |数组（Array）|平衡二叉树（Balanced Tree）| 链表（Linked List）|哈希表+链表（Hash + Linked List）|枚举（enum）|
| :------------- | :------------- |:------------- |:------------- |:------------- |:------------- |
|集（Set）|HashSet | |TreeSet||LinkedHashSet|EnumSet|
|列表（List）| |ArrayList
Stack||LinkedList|||
|队列（Queue）| |ArrayBlockingQueue
ArrayDeque
PriorityQueue ||LinkedBlockingQueue|||
|映射（Map）|HashMap
HashTable
WeakHashMap
IdentityHashMap | |TreeMap||LinkedHashMap|EnumMap|
后续的篇章中我将各个实现类逐个解析。
4.抽象方法解读
1.Iterator与Iterable接口
定义迭代器，Iterator 接口中有三个方法：
1.hasNext()是否还有下一个元素。
2.next()返回下一个元素。
3.remove()删除当前元素。
定义是否能获取迭代器，Iterable 接口中的方法
iterator() return Iterator
2.Collection接口
Collection接口中的方法：
1.size() return int 集合中元素个数。
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
System.out.println(list1.size());
结果 3
2.isEmpty() return boolean 集合是否为空集合。
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
System.out.println(list1.isEmpty());
结果 true
3.contains(Object o) return boolean 集合中是否包含该元素。
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
boolean isCont = list1.contains("3");
System.out.println(isCont);
结果： true
4.iterator() return Iterator
5.toArray() return Object[] 将所有元素以数组形式返回。
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
for(Object obj:list1.toArray()) {
System.out.print(obj+" ");
}
结果 1 2 3
6.
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
for(Object obj:list1.toArray(new String[4])) {
System.out.print(obj+" ");
}
结果 1 2 3 null
7.boolean add(E e); 添加元素
8.boolean remove(Object o) 移除元素
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
System.out.println(list1);
list1.remove("2");
System.out.println(list1);
结果
[1, 2, 3]
[1, 3]
9.boolean containsAll(Collection<?> c) 当前集合是否包含传入集合的全部元素
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
List<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("1");
list2.add("2");
System.out.print(list1.containsAll(list2));
List<String> list3 = new ArrayList<String>();
list3.add("1");
list3.add("2");
list3.add("4");
System.out.print(list1.containsAll(list3));
结果 true false
10.boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将传入的集合全部添加到该集合中。(引用添加，如果引用的内容变化该集合也变化)
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
List<String> list3 = new ArrayList<String>();
list3.add("1");
list3.add("2");
list3.add("4");
list1.addAll(list3);
System.out.println(list1);
结果 [1, 2, 3, 1, 2, 4]
11.boolean removeAll(Collection<?> c) 移除该集合中包含传入集合的元素。
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
List<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("1");
list2.add("2");
list1.removeAll(list2);
System.out.println(list1);
结果 [3]
另外一个例子
List<String> list1 = new ArrayList<String>()；
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
List<String> list3 = new ArrayList<String>();
list3.add("1");
list3.add("2");
list3.add("4");
list1.removeAll(list3);
System.out.println(list1);
结果 [3]
由此可见不管传入元素有多少不相同的元素list的实现是只移除传入集合中与调用集合中元素相同的部分。
12.boolean retainAll(Collection<?> c) 保留该集合中相当于传入元素的集合，其他的元素删除。相当于 取两个集合的交集 。
List<String> list1 = new ArrayList<String>()；
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
List<String> list3 = new ArrayList<String>();
list3.add("1");
list3.add("2");
list3.add("4");
list1.retainAll(list3);
System.out.println(list1);
结果 [1, 2]
13.void clear() 清空所有元素
List<String> list1 = new ArrayList<String>()；
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
list1.clear();
System.out.println(list1);
结果 []
14.boolean equals(Object o) 判断是否相同
15.int hashCode() 返回该集合的哈希值。
3.AbstractCollection抽象方法
该抽象方法实现了Collection接口除了统计大小未实现外其他方法都提供了一个简单的实现方式。
4.ListIterator接口
ListIterator继承了Iterator接口。由于list的下表操作性所以ListIterator在Iterator接口方法的基础上可以拓展很多下标特点的方法，比如在迭代中转向、修改元素、添加元素等。
1.boolean hasPrevious() 是否有前一个
2.E previous() 返回前一个元素
3.int nextIndex() 下一个元素的下标
4.int previousIndex() 前一个元素的下标
5.void set(E e) 迭代中替换元素
6.void add(E e) 迭代中添加元素
5.List接口
List接口继承了Collection接口中的所有方法并重新定义了Collection接口中方法的规范。添加了一些list专用的方法。
1.E get(int index) 通过下标获取元素
2.E set(int index, E element) 将元素放入集合
3.void add(int index, E element) 添加新元素
4.E remove(int index) 依据下标移除元素
5.int indexOf(Object o) 查询元素位置从前往后找。
6.int lastIndexOf(Object o) 查询元素位置从后往前找。
7.ListIterator
8.ListIterator
List<String> list1 = new ArrayList<String>()；
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
ListIterator<String> i = list1.listIterator(1);
while(i.hasNext()) {
System.out.println(i.next());
}
结果 2 3
9.List
List<String> list1 = new ArrayList<String>()；
list1.add("1");
list1.add("2");
list1.add("3");
List<String> subList = list1.subList(1, 2);
System.out.println(subList);
结果 [2]
返回的结果并不是ArrayList 而是ArrayList中的一个内部类SubList。SubList只是ArrayList的一个视图(映射) 所以无法转换为ArrayList.
6.Set和AbstractSet
Set接口继承了Collection接口中的所有方法并重新定义了Collection接口中方法的规范。
AbstractSet继承AbstractCollection 并重写了equals、removeAll、hashCode等方法
7.Queue
Queue继承了Collection接口中的方法并重新定义了Collection接口中方法规范。并重新添加了一些队列相关方法。
1.boolean add(E e) 像队列尾部添加一个元素,无容量检查。
2.boolean offer(E e) 向队列尾部添加一个元素，有容量检查。
3.E remove() 移除头部一个元素。
4.E poll() 移除头部一个元素。
5.E element() 获取头部元素并不移除元素。
6.E peek() 检索但不删除此队列的头部。
8.Map
Map作为集合中比较特殊的一个部分。使用了关联的方式使用了Collection并不存在继承关系。
Map的结构自成一体。下面介绍下Map接口中的功能。
1.interface Entry<K,V> 由于Map中的元素是以Key-Value方式存储的实际上就是一个一个的Entry.在Map中维护一个组合key和value的对象是有必要的。
这个对象中的方法有K getKey()、V getValue()、V setValue(V value)、boolean equals(Object o)、int hashCode()
2.int size() 元素个数
3.boolean isEmpty() 元素是否为空
4.boolean containsKey(Object key) 是否包含传来的key
5.boolean containsValue(Object value) 是否包含传来的Value
6.V get(Object key) 通过key获取value
7.V put(K key, V value) 将一个key-value放入map
8.V remove(Object key) 移除传来key的entity
9.void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m)将传来的map中的entity传入该Map中、
10.void clear() 清空该集合
11.Set
12.Collection
13.Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() 返回一个entry的set集合
14 equales 和 hashCode
5.总结
将所有抽象层级比较高的的抽象方法都了解了一遍。有些抽象层级并没有写，到具体介绍时才进行编写。
java的集合家族庞大但是结构非常清晰。需要继续深入的研究。
