集合

一.集合与数组的比较：

数组无法判断其中实际存有多少元素，length只告诉了数组的容量，而集合的size()可以确切知道元素的个数 

 

二.集合：是一个用来存放对象的容器。

注意：

• 集合只能存放对象。比如你存一个 int 型数据 1放入集合中，其实它是自动转换成 Integer 类后存入的，Java中每一种基本类型都有对应的引用类型。
• 集合存放的是多个对象的引用，对象本身还是放在堆内存中。
• 集合可以存放不同类型，不限数量的数据类型。

Collection和Map，是集合框架的根接口。

Collection的子接口：

Set:接口 ---实现类： HashSet、LinkedHashSet
   Set的子接口SortedSet接口---实现类：TreeSet
List:接口---实现类： LinkedList,Vector,ArrayList 

Map的实现类：HashMap,TreeMap

List集合

 有序列表，允许存放重复的元素； 

1、List 接口的三个典型实现：

　　①、List list1 = new ArrayList();

　　　　底层数据结构是数组，查询快，增删慢;线程不安全，效率高

 　 ②、List list2 = new Vector();

　　　　底层数据结构是数组，查询快，增删慢;线程安全，效率低,几乎已经淘汰了这个集合

　  ③、List list3 = new LinkedList();

　　　　底层数据结构是链表，查询慢，增删快;线程不安全，效率高

数组与链表的区别：

• 　数组就像身上编了号站成一排的人，要找第10个人很容易，根据人身上的编号很快就能找到。但插入、删除慢，要望某个位置插入或删除一个人时，后面的人身上的编号都要变。当然，加入或删除的人始终末尾的也快。
• 链表中的元素在内存中不是顺序存储的，而是通过存在元素中的指针联系到一起，每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素 的数据域，另一个是存储下一个结点地址的 指针。如果要访问链表中一个元素，需要从第一个元素始，一直找到需要的元素位置。但是增加和删除一个元素对于链表数据结构就非常简单了，只要修改元素中的指针就可以了。如果应用需要经常插入和删除元素你就需要用链表。

 2.set集合：

典型实现 HashSet()是一个无序，不可重复的集合，其底层其实是包装了一个HashMap去实现的。HashSet采用HashCode算法来存取集合中的元素，因此具有比较好的读取和查找性能。

1、Set hashSet = new HashSet();

HashSet:不能保证元素的顺序；不可重复；不是线程安全的；集合元素可以为 NULL（只能有1个）;

对于 HashSet: 如果两个对象通过 equals() 方法返回 true，这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

• 1、当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会先调用该对象的hashCode（）方法来得到该对象的hashCode值，然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置
• 　　　　　　1.1、如果 hashCode 值不同，直接把该元素存储到 hashCode() 指定的位置
• 　　　　　　1.2、如果 hashCode 值相同，那么会继续判断该元素和集合对象的 equals() 作比较
• 　　　　　　　　　　1.2.1、hashCode 相同，equals 为 true，则视为同一个对象，不保存在 hashSet（）中
• 　　　　　　　　　　1.2.2、hashCode 相同，equals 为 false，则存储在之前对象同槽位的链表上，这非常麻烦，我们应该约束这种情况，即保证：如果两个对象通过 equals() 方法返回 true，这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

 

注意：每一个存储到 哈希 表中的对象，都得提供 hashCode() 和 equals() 方法的实现，用来判断是否是同一个对象

　　　对于 HashSet 集合，我们要保证如果两个对象通过 equals() 方法返回 true，这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

2.Set treeSet = new TreeSet();

TreeSet实现了SortedSet接口，顾名思义这是一种排序的Set集合，查看jdk源码发现底层是用TreeMap实现的，本质上是一个红黑树原理。

• *  如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口所以, 在其中不能放入 null 元素

 

•      *  必须放入同样类的对象.(默认会进行排序) 否则可能会发生类型转换异常.我们可以使用泛型来进行限制

 

3.Set linkedHashSet = new LinkedHashSet();

　　①、不可以重复，有序

　　因为底层采用 链表 和 哈希表的算法。链表保证元素的添加顺序，哈希表保证元素的唯一性

 

比较：

 

以上三个 Set 接口的实现类比较：

 

　　共同点：1、都不允许元素重复

 

　　　　　　2、都不是线程安全的类，解决办法：Set set = Collections.synchronizedSet(set 对象)

 

　　不同点：

 

　　　　HashSet:不保证元素的添加顺序，底层采用 哈希表算法，查询效率高。判断两个元素是否相等，equals() 方法返回 true,hashCode() 值相等。即要求存入 HashSet 中的元素要覆盖 equals() 方法和 hashCode()方法

 

　　　　LinkedHashSet:HashSet 的子类，底层采用了 哈希表算法以及 链表算法，既保证了元素的添加顺序，也保证了查询效率。但是整体性能要低于 HashSet　　　　

 

　　　　TreeSet:不保证元素的添加顺序，但是会对集合中的元素进行排序。底层采用 红-黑 树算法（树结构比较适合范围查询）

4.EnumSet特征

 EnumSet顾名思义就是专为枚举类型设计的集合，因此集合元素必须是枚举类型，否则会抛出异常。 EnumSet集合也是有序的，其顺序就是Enum类内元素定义的顺序。EnumSet存取的速度非常快，批量操作的速度也很快。

 

 

 

 

3.Map集合

Map：key-value 的键值对，key 不允许重复，value 可以

　　1、严格来说 Map 并不是一个集合，而是两个集合之间 的映射关系。

　　  2、这两个集合没每一条数据通过映射关系，我们可以看成是一条数据。即 Entry(key,value）。Map 可以看成是由多个 Entry 组成。

　　  3、因为 Map 集合即没有实现于 Collection 接口，也没有实现 Iterable 接口，所以不能对 Map 集合进行 for-each 遍历。

　　　　　　　　　　　　

 

、Map 和 Set 集合的关系

　　　　1、都有几个类型的集合。HashMap 和 HashSet ，都采 哈希表算法；TreeMap 和 TreeSet 都采用 红-黑树算法；LinkedHashMap 和 LinkedHashSet 都采用 哈希表算法和红-黑树算法。

　　　　2、分析 Set 的底层源码，我们可以看到，Set 集合 就是 由 Map 集合的 Key 组成。