Java 集合（四）——集合总结

一、前言

Java 集合系列文章如下：

1. Java 集合（一）——Collection集合接口、Iterator 迭代器和泛型；
2. Java 集合（二）——List、Set集合和Collections工具类；
3. Java 集合（三）——Map 集合；

这篇文章主要对 Java 中的集合做一个简单的总结。

二、集合(Collection)

2.1、集合的由来

我们需要容器来存储对象，而数组长度是固定的，当添加的元素超过了数组的长度时需要对数组重新定义，太麻烦，语速 Java 就提供了集合类，能存储任意对象，长度是可以改变的，随着元素的增加而增加，随着元素的减少而减少 。

2.2、集合和数组的区别

1. 内容上，数组能存储基本数据类型和引用类型，而集合只能存储引用类型；
2. 长度上，数组长度固定，集合长度可变。
3. 存储类型上，数组只能存储同一种类型的数据，而集合可以存储不同类型的数据。

2.3、Collection 集合的继承关系

2.4、Collection 的常用功能

1. 添加功能：
   boolean add(Object obj)：添加一个元素；
   boolean addAll(Collection c)：添加一个集合的元素；
2. 删除功能：
   void clear()：移除所有元素；
   boolean remove(Object o)：移除一个元素；
   boolean removeAll(Collection c)：移除一个集合的元素；
3. 判断功能：
   boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素；
   boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素；
   boolean isEmpty()：判断集合是否为空；
4. 长度功能：
   int size()：获取元素的个数；
5. 迭代功能：
   Iterator iterator()：获取迭代器遍历集合；
6. 把集合转换为数组：
   Object[] toArray()

三、List 集合

3.1、特点

List 是 Collection 的子接口，特点是有序(存储顺序和取出顺序一致)，可重复，有索引，可用普通 for 循环遍历。

3.2、特有功能

因为 List 有索引，所以 List 的特有功能都和索引有关，增删改查如下：

1. void add(int index,Object element)：在指定位置添加元素；
2. Object remove(int index)：根据索引删除元素,返回被删除的元素；
3. Object set(int index,Object element)：根据索引修改元素，返回被修饰的元素；
4. Object get(int index)：获取指定位置的元素；

3.3、遍历 List 集合的方法

1. 普通 for 循环；
2. 增强 for 循环；
3. iterator 迭代器遍历；

3.4、List 子类的特点

1. 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. LinkedList：底层数据结构是链表，查询慢，增删快。线程不安全，效率高。
3. Vector：底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程安全，效率低。（已弃用）

使用原则：增删多，查询少，用 LinkedList，反之，增删少，查询多，用 ArrayList，需要线程安全也不用 Vector，用 Collections.synchronizedList。啥也不知道，用 ArrayList。

四、Set 集合

4.1、特点

Set 也是 Collection 的子接口，特点是无序(存储顺序和取出顺序有可能一致)，元素不可重复（通过 hashCode() 和 equals() 方法实现元素不可重复）。

4.2、HashSet 集合

底层数据结构是哈希表(数组 + 链表（JDK 1.8之前）或者数组 + 链表 + 红黑树（JDK 1.8之后）)，通过 hashCode() 方法和 equals() 方法实现元素唯一，先通过 hashCode() 方法计算出元素的哈希值，不同的话，直接存储元素，相同的话，继续执行 equals() 方法，返回true 的话不存储，返回 false 就存储。

五、Collections 集合工具类

Collections 集合工具类常用方法如下：

1. public static void sort(List list)：排序
2. public static int binarySearch(List list,T key)：二分查找
3. public static void reverse(List list)：集合反转
4. public static void shuffle(List list)：随机排序

六、Map 双列集合

6.1、Map 和 Collection 的区别

1. Map 集合存储元素是成对出现的，Map 集合的键是唯一的，值是可重复的。
2. Collection 集合存储元素是单独出现的。

6.2、Map 集合的常用功能

1. 添加功能：
   V put(K key,V value)：添加元素，如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回 null，否则，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值；
2. 删除功能：
   void clear()：移除所有元素；
   V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回；
3. 判断功能：
   boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键；
   boolean containsValue(Object value)：判断集合是否包含指定的值；
   boolean isEmpty()：判断集合是否为空；
4. 长度功能：
   int size()：获取元素的个数；

6.3、Map 集合的遍历

1. 键找值方式：通过 keySet() 方法获取所有的键，在获取所有的值；
2. 键值对对象方式：通过 entrySet() 方法获取所以的键值对对象，在通过 entry.getKey() 方法和 entry.getValue() 方法获取键和值。

6.4、HashMap

无序，线程不安全，允许 null 键和 null 值。

6.5、LinkedHashMap

有序，线程不安全，允许 null 键和 null 值。

6.6、HashTable

线程安全，效率低。不允许 null 键和 null 值。