Java集合容器类型：Collection集合和Map图及其实现类
【数组与集合框架】
Java数组有以下缺点：
1.数组只能存储同一类型的数据
2.数组长度固定不变，不能适应元素数量动态变化的情况
3.数组长度不能代表实际元素的数量
4.数组在内存中以连续空间存储，查找效率低
针对数组的缺陷，java提供了更加灵活可靠的集合框架(封装并改进了数组)，框架中有多个集合接口、抽象类和实现类，它们各自适用于不同场合，除了Iterable接口位于java.lang包，集合框架的所有接口和类均位于java.util包中。
【主要继承链】
Java
集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection
接口又有 3 种子接口类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有
ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。
【摘自菜鸟教程】
【接口使用说明】
1.Iterable
Iterable
Iterator
迭代器主要有2个方法：
boolean hasNext()
return true if the iterator has more elements
E next()
return the next element in the iteration.
exception NoSuchElementException if iteration has no more elements
注：该方法将返回Object类型元素，需强转到具体的集合元素的类型
迭代器用法举例：
//1.获取Collection集合类的迭代器
List list=new ArrayList();Iterator it=list.iterator();
//2.遍历迭代器访问集合元素
while (it.hasNext()) {
String s=(String) it.next();
System.out.println(s);
}
2.Collection接口
Collection接口，可以存储一组任意数据类型的、无序的、值可重复的、长度可变的数据(对象)。
Collection接口没有直接的实现类，只有子接口，常用的子接口为Set和List，此外，还有一个没有实现类的Queue接口
Collection接口定义有多个方法，List接口和Set接口继承了这些方法，并各自扩展了相应的方法。
3.List接口
List接口是有序的、值可重复的集合接口，有直接的实现类，常用的实现类为ArrayList和LinkedList。
由于值有序，可以通过索引访问List集合中的元素，另外，由于继承了迭代器方法，还可以通过迭代器来访问List集合中的元素，最后，还可以使用增强for循环来遍历List集合。
List接口中常用的方法：
1.int size()//集合中元素的数量
@return the number of elements in this list
2.boolean isEmpty()//集合是否为空
@return true if this list contains no elements
3.boolean contains(Object o)//集合是否包含指定的对象
@return true if this list contains the specified element
4.Iterator iterator()//集合对应的迭代器对象
@return an iterator over the elements in this list in proper sequence
5.Object[] toArray()//集合对应的数组形式
@return an array containing all of the elements in this list in proper sequence
6. T[] toArray(T[] a)//数据类型统一的集合对应的数组形式，泛型
@param a the array into which the elements of this list are to be stored, if it is big enough; otherwise, a new array of the same runtime type is allocated for this purpose.
@return an array containing the elements of this list
例：x为只含有String类型数据的List集合类对象
String[] y = x.toArray(new String[0]);
将x转换为数组形式，数组长度初定为0，如果对应的List集合元素数量大于0，数组长度扩展至相应长度
7.boolean add(E e)//集合末尾添加一个对象(数据)，一些集合类不允许添加null元素，一些集合类还有其它限制
@param e element to be appended to this list
@return true if this collection changed as a result of the call
* Lists that support this operation may place limitations on what
* elements may be added to this list. In particular, some
* lists will refuse to add null elements, and others will impose
* restrictions on the type of elements that may be added. List
* classes should clearly specify in their documentation any restrictions
* on what elements may be added.
8.boolean remove(Object o)//集合移除一个对象(数据)，如果存在，移除索引下标最低的那个
@param o element to be removed from this list, if present
@return true if this list contained the specified element
*Removes the first occurrence of the specified element from this list,
*if it is present (optional operation).
9.boolean containsAll(Collection c)//集合是否包含指定的集合中的所有对象
10.boolean addAll(Collection c)//集合添加一个集合中的所有对象，迭代取出添至the end of this list
11.boolean addAll(int index, Collection c)//集合添加一个集合中的所有对象，迭代取出从index位置开始添加
12.boolean removeAll(Collection c)//集合移除一个集合中的一组对象，匹配多少移除多少
13.boolean retainAll(Collection c)//集合移除所有的，和另一个集合中的任何对象都不匹配的，对象
14.void clear()//清空集合，使其为空empty
15.boolean equals(Object o)//两个集合是否相等
@Returns true if and only if the specified object is also a list and two lists are defined to be
equal if they contain the same elements in the same order.
16.int hashCode()//集合的散列值，每一种数据类型都有自己的hashcode值计算方法，详见底层代码
17.E get(int index)//集合索引下标获取对象
18.E set(int index, E element)//替换(重赋值)集合索引下标对应的数据
19.void add(int index, E element)//集合在指定位置插入数据，该位置及以后的原数据的索引值加1，即右移
20.E remove(int index)//集合移除指定位置的数据，该位置以后的原数据的索引值减1，即左移
21.int indexOf(Object o)//查找对象在集合中的索引下标中最低的一个，未找到返回-1
22.int lastIndexOf(Object o)//查找对象在集合中的索引下标中最高的一个，未找到返回-1
4.Set接口
Set接口是无序的、值不可重复的集合接口，有直接的实现类，常用的实现类为HashSet。
由于值无序，不可通过索引访问Set集合中的元素，需要使用foreach循环或迭代器。
Set接口中的方法共15个，同List接口中的方法的第1-16个，除第11个
5.Map接口
Map接口存储键到值的映射关系，key无序且不允许重复(key集实际是一个Set集)，每一个key最多可以映射一个value，value无序且允许重复(value集实际是一个Collection集)，可以通过key值来检索value值。
Map接口提供了相应的方法用来查看所有key的集合(Set集)、所有value的集合(Collection集)、所有key-value的集合(Set集)。
可单独循环遍历键集和值集(使用迭代器或增强for循环)，for-each循环方法如下：
for (Object key : map.keySet()) {
//键Set集遍历
}
for (Object value : map.values()) {
//值Collection集遍历
}
Map接口最常用的实现类是HashMap，HashMap类不对外提供迭代器方法，需使用间接方法循环遍历HashMap本身，如取得key集后遍历出key-value集，或者通过public Set直接取得key-value对的Set集后再遍历该集合，后者使用方法如下：
Map map = new HashMap();
//获取key-value对的Set集
Set> keyValueSet = map.entrySet();
//for-each遍历Set集
for (Entry mapElement : keyValueSet) {
System.out.println("key:"+mapElement.getKey());
System.out.println("value:"+mapElement.getValue());
}
Map集合的key、value可以是任何数据类型，包括原始数据类型和引用类型，但key值不允许也是一个Map类型(value值可以)。
Map接口的一些实现类对key和value值有所约束，有些不允许出现空的key值和value值，有的限制key值的数据类型。
Map
1.int size()//集合中键值对的数量
2.boolean isEmpty()//集合是否为空
3.boolean containsKey(Object key)//集合是否包含指定key
4.boolean containsValue(Object value)//集合是否包含指定value
5.V get(Object key)//根据指定key值获取对应的value值，如果不含该key值且Map实现类允许出现空的value，则返回null，否则抛异常。如果含该key值，但该key值没有对应的value值或对应空的value值，也返回null。较复杂，详见底层注释
6.V put(K key, V value)//集合中放入一对key-value，如果集合之前有该key值，则对应的value值被新值替换，且返回原来的value值，如果原来没有对应的value或对应的value为空值，返回null；如果之前无该key值，返回null。较复杂，详见底层注释
7.V remove(Object key)//删除指定key所对应的key-value对，如果无该key值，则？，如果有该key值，则返回对应的value值，如果原来没有对应的value或对应的value为空值，返回null。较复杂，详见底层注释
8.void putAll(Map m)//复制一个Map集合到本集合中
9.void clear()//清空集合中的所有键值对，集合为empty
10.Set keySet()//获取所有key的集合，获取集合后支持Set集合的remove方法，不支持add方法
11.Collection values()//获取所有value的集合，获取集合后支持Collection集合的remove方法，不支持add方法
12.Set> entrySet()//获取key-value实体对组成的Set集合
【常用实现类使用说明】
1.ArrayList、LinkedList和HashSet类
ArrayList类和LinkedList都是List接口的实现类，对数组进行了封装，二者都是有序、值可重复、长度可变的，二者几乎是一样的，主要区别是存储数据方式不同，进而使用场景也不同。
ArrayList，正如其名"数组列表"，其存储方式和数组相同，都是使用连续内存空间存储数据，和数组非常接近，与数组最大的区别就是长度可变，因此又称动态数组。
LinkedList，正如其名"链式列表"，其存储方式和数组不同，而是使用非连续内存空间存储数据。
HashSet是Set接口最常用的一个实现类，是无序的、值不可重复、长度可变的集合类。HashSet和LinkedList类似，也是使用非连续内存空间存储数据。
ArrayList、LinkedList和HashSet使用场景：
在内存中连续分配存储空间的好处是，对集合循环遍历以及随机访问元素时效率较高，但缺点是，在添加和删除非尾部元素时会导致后面所有元素的移动，从而降低效率，因此，ArrayList最适用于以查询为主的数据的存储 。
采用链表的方式存储数据的好处是，插入、删除元素时只需破坏和重建一环，效率较高，但缺点是，查找效率很低，由于地址不连续，只能从头开始一环环地查找目标地址，因此，LinkedList最适用于以增删改为主的数据的存储。
当数据是可以重复的时，只能使用ArrayList、LinkedList存储。当数据是不可重复的时，既可以使用ArrayList、LinkedList存储，也可以使用HashSet存储。HashSet使用非连续内存空间存储数据，因此HashSet最适用于以增删改为主的数据的存储。
综上，当数据以查询为主时，一律使用ArrayList；当数据以增删改为主时，如果数据不可重复，使用HashSet，如果数据可重复，则使用LinkedList。
2.HashMap类
HashMap是Map接口最常用的一个实现类，内容和Map定义的基本相同
HashMap使用场景：
需要存储键值对时使用Map实现类，最常用的就是HashMap
HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap区别简介：
HashMap源自JDK1.2，是线程不安全的(其操作方法没有被synchronized)
Hashtable源自JDK1.0，是线程安全的，但该类名没有遵循驼峰命名
ConcurrentHashMap源自JDK1.7，是线程安全的，且并发效率高于Hashtable