java提高篇 集合大家族

集合基本概念

一 ,集合介绍
集合是java提供的一种容器，容器就是用来存储数据的。

集合与数组都是容器，他们的不同之处是
1，数组的长度是固定的，集合的长度是可变的
2，数组用来存放基本类型的数据，集合用来存放数据的引用

二，常见的集合
常用的集合有List集合，Set集合和Map集合，其中List与Set继承了collection接口，各接口还实现了不同的实现类

三，集合类的继承关系

Collection（收集）接口

Collection接口是层次结构中的根接口，构成Collection的单位称为元素。Collection接口通常不能直接使用，但该接口提供了添加元素，删除元素，管理数据的方法，由于List接口和Set接口都继承了Collection接口，所以这些方法对List和Set集合通用。

Collection接口常用方法

方法	功能描述
add（E e）	将指定的对象添加到该集合中
remove(Object o)	将指定的对象从该集合移除
isEmpty（）	返回boolean值，用于判断当前对象是否为空
iterator（）	返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器。用于遍历集合中的对象
size（）	返回int型值，获取该集合中元素的个数

遍历集合中的元素，都是通过迭代器来实现。Collection接口中的Iterator()方法可以返回在此Collection进行迭代的迭代器

package collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Iterator {
	 public static void main(String[] args) {
		 Collection list=new ArrayList<>();
		 list.add("a");
		 list.add("b");
		 list.add("c");
		 java.util.Iterator it=list.iterator();//创建迭代器
		 while(it.hasNext()) {
			 String str=(String)it.next();
			 System.out.println(str);
			 
		 }
	 }
}

List集合

List集合包括List接口和List接口的所有实现类。List集合中的元素允许重复，各元素的顺序就是对象插入的顺序，用户可通过使用索引来访问集合中的元素

List接口
List接口继承了Collection接口，因此包含Collection中的所有方法。此外，List接口还定义了以下两个非常重要的方法
get(int index):获得指定索引位置的元素
set（int index,Object obj）:将集合中指定索引位置的对象修改为指定的对象

List接口的实现类
List接口常用的实现类有ArrayList与LinkedList
ArrayList类实现了可变的数组，允许保存所有元素，包括null，并可以根据索引的位置进行快速的随机访问：缺点是向指定的索引位置插入对象或删除对象的速度较慢。
LinkedList类采用链表结构保存对象，这种结构的优点是便于向集合中插入和删除对象，需要向集合中插入，删除对象时，使用Linkedlist类实现的List集合的效率较高，但对于随机访问集合中的对象，使用LinkedList实现List集合的效率较低

Set集合

Set集合中对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中，但set集合不能包含重复对象。set集合由set接口和set接口的实现类组成。set接口继承了Collection接口，因此包含Collection接口的所有方法。

Set接口

Hashset类实现set接口，由哈希表（实际上是一个HashMap实例）支持。它不保证set的迭代顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用null元素。
TreeSet类不仅实现了set接口，还实现了java.unti.sortedSet接口，因此，TreeSet类实现的set集合在遍历集合时按照自然顺序递增排序，也可以按照指定比较器递增排序，即可通过比较器对TreeSet类实现的Set集合中的对象进行排序。

方法	功能描述
first	返回set中当前第一个（最低）元素
last（）	返回此set中最后一个（最高）元素
comparator（）	返回对此set中的元素进行排序的比较器。如果此set使用自然顺序，则返回null
headSet（E toElement）	返回一个新的set集合，新集合是toElement（不包括）之前的对象

Map集合

Map集合没有继承Collection接口，其提供的key到value的映射。Map中不能包含相同的key每个key只能映射一个value。key还决定了存储对象在映射中的存储位置，但不是由key对象本身决定的，而是通过一种散列技术行处理，产生一个散列吗的整数值。散列吗通常作一个偏移量，该偏析量对应分配给映射的内存区域的起始位置，从而确定存储对象在映射中的存储位置Map集合包括Map接口以及Map集合的所有实现类

Map接口

Map接口提供了将key映射到值的对象。一个映射不能包含重复的key每个key最多只能映射到一个值。map接口中同样提供了集合的常用方法

方法	功能描述
put（K key,V value）	向集合中添加指定的key与value的映射关系
containsKey（Object key）	如果此映射包括指定key的映射关系，则返回true
contains Value	如果此映射将一个或多个key映射到指定值，则返回true
get（Object key）	如果存在指定key对象，则返回该对象对应的值，否则返回null
keySet（）	返回该集合中所有key对象形成的Set集合
values（）	返回该集合中所有制对象形成的Collection集合

Map接口的实现类

HashMap类是基于哈希表达Map接口的实现，此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键，但必须保证键的唯一性。HashMap通过哈希表对其内部的映射关系进行快速查找。此类不保证映射的顺序，特别是他不保证顺序不变
TreeMap类不仅实现了Map接口，还实现了Java.util.SortMap接口，英雌，集合中的映射关系具有一定的顺序。但在添加删除和定位映射关系是，TreeMap类比HashMap类性能较差，由于TreeMap类实现的Map集合中的映射关系是根据对象按照一定顺序排列的，因此不允许键对象是null

集合的选择

对 List 的选择
1、对于随机查询与迭代遍历操作，数组比所有的容器都要快。所以在随机访问中一般使用 ArrayList
2、LinkedList 使用双向链表对元素的增加和删除提供了非常好的支持，而 ArrayList 执行增加和删除元素需要
进行元素位移。
3、对于 Vector 而已，我们一般都是避免使用。
4、将 ArrayList 当做首选，毕竟对于集合元素而已我们都是进行遍历，只有当程序的性能因为 List 的频繁插入
和删除而降低时，再考虑 LinkedList。
对 Set 的选择
1、HashSet 由于使用 HashCode 实现，所以在某种程度上来说它的性能永远比 TreeSet 要好，尤其是进行增
加和查找操作。
3、虽然 TreeSet 没有 HashSet 性能好，但是由于它可以维持元素的排序，所以它还是存在用武之地的。
对 Map 的选择
1、HashMap 与 HashSet 同样，支持快速查询。虽然 HashTable 速度的速度也不慢，但是在 HashMap 面前
还是稍微慢了些，所以 HashMap 在查询方面可以取代 HashTable。
2、由于 TreeMap 需要维持内部元素的顺序，所以它通常要比 HashMap 和 HashTable 慢。