《Java集合框架JCF》
《Java集合框架JCF(Java collection framework)》
一、什么是集合？
首先，我们先来大概了解一下集合，集合英文单词collection，在java属于集合框架的顶层接口，就像是容器，能储存任意数量的具有共同属性的对象。
java集合框架位于java.util包中， 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。
1.集合与数组的区别
二、Java集合框架图解
“集合框架”其实就是由一组用来操作对象的接口组成，不同接口描述一组不同数据类型，容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。**接口：**是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。
精华版
集合接口：6个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础。
抽象类：5个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。
实现类：8个实现类（实线表示），对接口的具体实现。
在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。虽然您总要创建接口特定的实现，但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上；因此，允许您更改基本的数据结构而不必改变其它代码。
接下来我就简单整理一下Java集合框架。
1.接口
1.1 Collection 接口
Collection接口 是Set接口 和 List接口 的父类接口
Collection接口描述：
Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于Collection的子接口(如List和Set)。
Collection接口特点：Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象。
- 元素可以重复；
- 元素无序
1.2 List 接口
List接口继承自Collection接口,同时也继承了Collection接口的全部方法；
List接口描述：
List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。
List（列表）接口中的特点：不唯一，有序（插入顺序）的对象。
- 元素有顺序(放进去是什么顺序，输出就是什么顺序)
- 允许有重复的元素
- 有下标，可以通过索引访问List对象容器中的元素
- List的实现类通常支持null元素
1.3 set 接口
Set接口继承自Collection接口,同时也继承了Collection接口的全部方法；
Set接口描述：
Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。
Set （集）接口特点：唯一，无序的对象
- 元素是无序的；（无序指的是存入元素的先后顺序与输出的先后顺序不一致）
- 无下标，不能通过下标获值，不能用一般的for循环遍历，要使用foreach增强for循环遍历，或迭代器；
- 集合中的元素是唯一的，不能重复的；
- 必须重写equals()方法和hashCode()方法
<List接口和Set接口区别？>
1.List接口中：元素是有序的，可以重复的。Set接口中，元素是无序的，不可以重复的；
2.List检索(查找、修改)效率高，删除和插入效率低，会引起元素位置变化。Set检索效率低，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置变化；
3.List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。
1.4 Map 接口
Map接口描述：
Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。
map<键，值>键-值对
键无序，且不能重复；
值可以重复；只能通过键来取值；
map中有一个Entry的内部接口，其实就是保存的键和值在一起的内容，整个一起的内容放到了Set集合中。
Set<Map.Entry<String,Student>> it = entry.iterator();while(it.hasNext()){Map.Entry<String,Student> ss = it.next();system.out.println();
}
2. 实现类
是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashSet、HashMap。
2.1 ArrayList 动态数组列表
ArrayList<E> list = new ArrayList<E>();
ArrayList 底层基于数组的实现；
特点：
1.元素有序；
2.元素可以重复；
3.元素中可以有null元素；
4.非线性安全的；
优点：查找、修改效率高；
缺点：插入、删除效率低；
与数组的区别就是：没有确定的大小，长度可以按需求增加，底层默认赋初始值为10。
该类实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%，插入删除效率低。
2.1.1 ArrayList常用方法
2.2LinkedList 链表
LinkedList<E> list = new LinkedList<E>();
基于底层双向循环链表实现的。
特点：
1.元素有顺序；
2.允许有重复的元素；
3.允许有null（空）元素；
4.非线性安全的；
优点：插入、删除效率高；
缺点：查找、修改效率低。
第一个和最后一个元素是重要的，它有个虚拟的假下标，通过第一个依次找到下一个。
链表（LinkedList）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。
链表可分为单向链表和双向链表。
该类实现了List接口，主要用于创建链表数据结构，该类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。例如：
List list=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));
2.2.1 LinkedList常用方法
2.3 Vector 向量
该类和ArrayList非常相似，但是该类是同步的，可以用在多线程的情况，该类允许设置默认的增长长度，默认扩容方式为原来的2倍。不常使用了。
特点：
1.线性安全的；
<ArrayList 和 LinkedList使用场景？>
以下情况使用 ArrayList :
- 频繁访问列表中的某一个元素。
- 只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作。
- 优点：查找、修改效率高；
以下情况使用 LinkedList :
- 你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素。
- 需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作。
- 优点：插入、删除效率高；
<ArrayList 和 Vector区别？>
相同点：
ArrayList 和 Vector 都是基于数组的实现；
区别：
ArrayList 线程不安全的，效率高，在算法上做了改进；
Vector 线程安全的，目前已经不怎么使用了。
在一些底层方法上ArrayList更加优化。
2.4 HashSet
HashSet是由哈希表来实现的
HashSet类描述：
该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个。
HashSet特点：
1.元素没有顺序，即不会记录插入的顺序。用foreach增强for循环或迭代Iterator遍历；
2.不允许重复（比较的是哈希码）；
3.允许包含null元素，但最多只能一个；
4.非线程安全的；
HashSet：内部的数据结构是哈希表，是线程不安全的。
HashSet中元素是唯一的：通过对象的hashCode()和equals()方法来完成对象的唯一性判断。
如果对象的哈希值不同，则不用判断equals方法，就直接存到HashSet中；
如果对象的哈希值相同，需要用equals方法进行比较，结果为true，则视为相同，不存，结果为false，视为不同，进行存储。
注意：如果元素要存储到HashCode中，必须覆盖hashCode方法和equals方法。
2.5 TrreSet
TreeSet 是依靠TreeMap来实现的
TreeSet类描述：
该类实现了Set接口，可以实现排序等功能。排序分为：自然排序和自定义排序。
TreeSet的特点：
1.元素是有序的（支持自然排序和自定义排序）；
2.元素不允许重复；
3.非线程安全的；
TreeSet 中判断元素唯一性的方法，根据比较方法的返回值是否为0,如果是0，则是相同元素，不存，如果不是0，则是不同元素，存储。
TreeSet 对元素排序的方式：
默认的都是自然排序（升序排列），使用自然排序时只能在集合中加入同类型的对象，并且这些对象的类要实现Comparable接口。
元素自身具备比较功能，及自然排序，需要实现Comparable接口，并重写compareTo方法：
x.compareTo(y)–>
如果返回值为0，则表示x和y相等；
如果返回值大于0，则表示x大于y；
如果返回值小于0，则表示x小于y。
元素自身不具备比较功能，及自定义排序，则需要实现Comparator接口，并重写其compare方法：
compare（Object o1，Object o2）–>
如果o1等于o2，则返回0；
如果o1小于o2，则返回-1；
如果o1大于o2，则返回1。
注意：LinkedHashSet是一种有序的Set集合，及其元素的存入和输出的顺序是相同的。
<HashSet 和 TrssSet区别？>
一、实现方式
HashSet是基于哈希表实现的；
TreeSet是基于二差树实现的；
二、元素是否有序
HashSet中元素是无序的；
TreeSet中元素是自动排好序的；
三、是否可以放入null值
HashSet可以放，但只能放一个；
TreeSet不允许放。
<Comparable和Comparator区别?>
Comparable是排序接口相当于内部比较器。是java.lang包下的，要实现compareTo方法。主要直接用于javabean的类直观实现，
实现Comparable接口的类的对象可以用作有序映射（如TreeMap）中的键或有序集合（TreeSet）中的元素，而不需要指定比较器，接口中通过重写compareTo方法比较集合中元素的大小，从而进行升序排列。
x.compareTo(y)–>
如果返回值为0，则表示x和y相等；
如果返回值大于0，则表示x大于y；
如果返回值小于0，则表示x小于y。
Comparator是比较器接口，相当与外部比较器。是java.util包下，要实现compare方法。
我们需要控制某个类的顺序，而该类本身不支持排序（即没有实现comparable接口），那么我们可以通过实现comparator类来新建一个比较器，并重写其compare方法：
compare（Object o1，Object o2）–>
如果o1等于o2，则返回0；
如果o1小于o2，则返回-1；
如果o1大于o2，则返回1。
2.6HashMap
HashMap 是基于哈希算法的Map接口实现的。
特点：
1.元素唯一的，必须重新hashCode方法和equals方法；
2.元素没有顺序；
3.非线性安全的；
4.适用于插入、删除、定位元素；
HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。
该类实现了Map接口，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为null，不支持线程同步。
HashMap总结：无序，不可重复。
为什么是无序的？因为不一定挂到哪一个单向链表上的，因此加入顺序和取出也不一样。
怎么保持不可重复？使用equals方法来保证HashMap集合key不可重复，如key重复了，value就会覆盖。存放在HashMap集合key部分的元素，其实就是存放在HashSet集合中，则HashSet集合也需要重写equals和hashCode方法。hashmap集合的默认初始化容量为16，默认加载因子为0.75，也就是说这个默认加载因子是当hashMap集合底层数组的容量达到75%时，数组就开始扩容。hashmap集合初始化容量是2的陪数，为了达到散列均匀，提高hashmap集合的存取效率
2.6.1 HashMap常用方法
2.7 TreeMap
TerrMap基于红黑树算法的Map接口实现。
键存放的顺序：自然排序和自定义排序。
特点：
1.元素是有序的；
2.非线程安全的；
3.适用于按自然排序和自定义排序；
<HashMap 和 TreeMap 区别?>
如果不需要排序首选HashMap。
想要通过键来获取值用HashMap
3.工具类
3.1 Collections
Collections类 用于操作集合的工具类；提供了静态方法，对集合元素进行查找、排序、修改等操作。
3.1.1 常用方法
3.2 Array
Arrays 类是用于操作数组的工具类；
提供了静态方法。
3.2.1 常用方法
<Collection 和 Collections区别?>
Collection 属于集合框架的顶层接口；
Collections 属于集合框架中的一个工具类。
三、泛型
Java里的泛型就是Object
定义类和接口时指定数据类型
避免发生ClassCastException异常
任何字母大写都行 一般用E或 T
四、Iterator 迭代器
遍历数组和集合框架可以采用for循环或者增强for，但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架，它是一个对象，实现了Iterator 接口或 ListIterator接口。
调用 it.next() 会返回迭代器的下一个元素，并且更新迭代器的状态。
调用 it.hasNext() 用于检测集合中是否还有元素。
调用 it.remove() 将迭代器返回的元素删除。
迭代器，使你能够通过循环来得到或删除集合的元素。ListIterator 继承了 Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素。
//通过iterator()方法获取迭代器对象Iterator<Student> it = stus.iterator();//迭代器对象循环判断有没有下一个while(it.hasNext()) {//获取下一个泛型对象Student s = it.next();System.out.println(s);
未完待续。。。。。。
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