Java之集合框架总结

一、 定义
Java中的集合类：是一种工具类，就像是容器，存储任意数量的具有共同属性的对象。
在java.util 包中
二、框架图

三、总结
1、 集合框架主要分为两个接口：Collection和Map
2、 Collection接口实Iterable接口，凡是实现了Iterable接口，都可以使用迭代器或增强for循环（for each）来进行遍历
3、 List接口
List继承了Collection，集合元素可以重复，有序，可以允许多个null
ArrayList 继承了抽象类AbstractList，实现了List接口；不同步
数据结构：动态数组
使用默认构造函数ArrayList() 时，会创建一个size为10的Object类型的空列表，当添加的容量超过数组大小的时候，会产生一个新的数组，新的数组大小为原来数组大小的1.5倍，把原数组中的数据拷贝到新的数组
常用方法：

• add(E e) 将指定的元素追加到此列表的末尾
• clear() 从列表中删除所有元素
• contains(Object o) 如果此列表包含指定的元素，则返回 true 。
• indexOf(Object o) 返回此列表中指定元素的第一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1
• remove(Object o) 从列表中删除指定元素的第一个出现（如果存在）
• set(int index, E element) 用指定的元素替换此列表中指定位置的元素
• size()
• sort(Comparator 泛型E c) 使用提供的 Comparator对此列表进行排序以比较元素
• get(int index) 返回此列表中指定位置的元素
• isEmpty() 如果此列表不包含元素，则返回 true

LinkedList 继承了AbstractSequentialList，实现了List接口；不同步
数据结构：双向链表
每个节点是一个Node对象，Node对象中封装的是你要添加的元素，还是next和pre的对象的引用
常用的方法：除了有ArrayList的基本操作方法，还有

• addFirst(E e) 在该列表开头插入指定的元素
• addLast(E e) 将指定的元素追加到此列表的末尾
• getFirst() 返回此列表中的第一个元素
• getLast() 返回此列表中的最后一个元素

链表数据（LinkedList）结构的特点是 做插入 删除的效率比较高，查询的效率比较低
ArrayList 做查询的时候效率比较高，因为可以通过下标直接找到元素，但是插入和删除效率比较低，因为要做移位操作。
4、 Set接口 不重复，无序，只能有一个null
不包含重复元素的Collection，并且最多包含一个null
和list容器恰恰相反 Set容器不能保证元素的顺序
HashSet（底层是一个HashMap）
使用哈希表进行存储（散列算法）
hashSet操作的是HashMap的key

/**
     * Constructs a new, empty set; the backing HashMap instance has
     * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
     */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

hashSet的add方法：

  public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null; //PRESENT是一个final的Object
    }

TreeSet
TreeSet的内部操作的是底层数据TreeMap，只是我们操作的是TreeMap的key（和HashSet类似）
5、 Map接口
key-value映射 无序 key是唯一的 并允许null的值和null键
HashMap
不是同步的 非线程安全
HashMap 默认底层的构造方法会产生一个底层长度为16的Entry数组
hashMap 内部的数据结构是数组链表结构
因为不同的key有可能算出来的下标相同，这时 如果key相同 ，则覆盖value 如果不同 则把新的entry放入，把就的entry以链表的结构 连在新的entry下面
int hash = hash（key.hashCode()）;
首先调用key的hashCode方法来得到一个整数–哈希码
把哈希码作为参数传到hash函数中来进行运算–散列函数 得到了一个int
把散列值和数组的长度来进行计算 最终得到存放到数组的位置（下标）
所以如果key是对象的话，一般都要重写hasCode和equals方法
TreeMap
红黑树的数据结构 不同步
每一个key-value节点作为红黑树的一个节点。TreeMap存储时会进行排序的，会根据key来对key-value键值对进行排序，其中排序方式也是分为两种，一种是自然排序，一种是定制排序，具体取决于使用的构造方法。
自然排序：TreeMap中所有的key必须实现Comparable接口，并且所有的key都应该是同一个类的对象，否则会报ClassCastException异常。

@Override//重写compareTo方法，自定义比较规则
    public int compareTo(Person o) {
        if(this.age-o.getAge()>0){
            return 1;
        }else if(this.age-o.getAge()<0){
            return -1;
        }
        return this.name.compareTo(o.getName());
    }

定制排序：定义TreeMap时，创建一个comparator对象，该对象对所有的treeMap中所有的key值进行排序，采用定制排序的时候不需要TreeMap中所有的key必须实现Comparable接口。

        TreeMap<Person,String> map = new TreeMap<Person,String>(new Comparator<Person>() {

            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                //自定义排序
                if(o1.getAge()-o2.getAge()>0){
                    return 1;
                }else if(o1.getAge()-o2.getAge()<0){
                    return -1;
                }else{
                    return o1.getName().compareTo(o2.getName());

                }
            }
        });

四、 包装类Collections
此类仅由静态方法组合或返回集合
扩展了List、Set、Map的操作方法
比如说List Set Map都是不同步的 不安全的 可以使用包装类来使得线程安全

还可以对List进行排序 等等 具体的方法可以插看java api文档