Java集合---Collection集合（单列）

集合类的特点

提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以随时发生改变
我们要学习集合那首先得知道集合的体系结构：
集合的体系图：

通过图可以看出集合分为单列集合和双列集合，我们这里主要将单列集合。

一、Collection集合

概述：

• 是单列集合的顶层接口，它表示一组对象，这些对象也称为Collection的元素
  JDK不提供此接口的任何直接实现，它提供更具体的子接口（如Set和List）实现
  示例代码：

public class CollectionDemo01 {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        //创建Collection集合的对象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();

        //添加元素：boolean add(E e)
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        //输出集合对象
        System.out.println(c);
    }
}

Collection的常用方法

方法名	说明
boolean add(E e)	添加元素
boolean remove(Object o)	从集合中移除指定的元素
void clear()	清空集合中的元素
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定的元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	集合的长度，也就是集合中元素的个数

Collection集合的遍历

迭代器的介绍

• 迭代器，集合的专用遍历方式
• Iterator iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
• 迭代器是通过集合的iterator()方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的
  示例代码

public class IteratorDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        //创建集合对象
        Collection<String> c = new ArrayList<>();

        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        c.add("javaee");

        //Iterator iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
        Iterator<String> it = c.iterator();

        //用while循环改进元素的判断和获取
        while (it.hasNext()) {
     
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.List集合

概述：

• 有序集合，用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户亏通过整数索引访问元素，并搜索列表中的元素
• 与Set集合不同，列表通常允许重复元素
• List是一个接口，它的具体实现类ArrayList集合（底层是数组实现，查询快、增删慢）、LinkedList（底层是链表结构实现，查询慢、增删快）集合

特点：

• 有索引
• 可以存储重复元素
• 元素存取有序

List集合的特有方法

方法名	描述
void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
E set(int index,E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
E get(int index)	返回指定索引处的元素

ListIterator迭代器
ListIterator迭代器是List集合特有的迭代器；用于允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置
示例代码

public class ListIteratorDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        //创建集合对象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //获取列表迭代器
        ListIterator<String> lit = list.listIterator();
        while (lit.hasNext()) {
     
            String s = lit.next();
            if(s.equals("world")) {
     
                lit.add("javaee");
            }
        }

        System.out.println(list);

    }
}

LinkedList集合的特有方法

方法名	说明
public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素
public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾
public E getFirst()	返回此列表中的第一个元素
public E getLast()	返回此列表中的最后一个元素
public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素
public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素

2.Set集合

Set集合的特点

• 元素存取无序
• 没有索引，只能通过迭代器或增强for循环遍历
• 不能存储重复元素

Set集合主要使用HashSet集合实现
示例代码：

public class SetDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        //创建集合对象
        Set<String> set = new HashSet<String>();

        //添加元素
        set.add("hello");
        set.add("world");
        set.add("java");
        //不包含重复元素的集合
        set.add("world");

        //遍历
        for(String s : set) {
     
            System.out.println(s);
        }
    }
}

HashSet集合
HashSet集合的特点

• 底层数据结构是哈希表
• 对集合的迭代顺序不做任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合

HashSet集合保证元素唯一性的图解

LinkedHashSet集合概述和特点

• 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
• 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
• 哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素
  示例代码

public class LinkedHashSetDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        //创建集合对象
        LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();

        //添加元素
        linkedHashSet.add("hello");
        linkedHashSet.add("world");
        linkedHashSet.add("java");

        linkedHashSet.add("world");

        //遍历集合
        for(String s : linkedHashSet) {
     
            System.out.println(s);
        }
    }
}

Set集合的排序

TreeSet集合概述和特点
概述

• 元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体方式取决于构造方法
  TreeSet（）：根据其元素的自然排序进行排序
  TreeSet（Comparator comparator）：根据指定的比较器进行排序
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

自然排序Comparable的使用

实现步骤：

• 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
• 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法
• 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

比较器排序Comparator的使用
实现步骤：

• 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
• 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法
• 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

Collection常见面试题

1. Collection框架中实现比较要实现什么接口
   第一：实现Comparable接口并重写compareTo(T t)方法
   第二：创建外部比较器实现Comparator接口重写compare(T t1, T t2)方法
2. ArrayList和Vector的区别
   第一：底层实现都是数组，都是有序集合，可以存储重复值，检索数据快，增删慢
   第二： Vector是线程安全的，而ArrayList是线程不安全的，如果集合数据只有单线程访问，那么使用ArrayList可以提高效率。而如果有多线程访问你的集合数据，那么就必须要用Vector，因为要保证数据安全。
   第三：ArrayList和Vector都有一个初始的容量大小，当存储进它们里面的元素超过了容量时，就需要增加它们的存储容量。ArrayList每次增长原来的0.5倍，而Vector增长原来的一倍。