Day18 03.19 下 集合框架 ArrayList LinkedList

集合框架

基本概念（（面试频率很高的哦））

集合框架出现是为了解决数组在开发过程中所遇到的问题
特点：
1、长度不是固定、可以随时扩容
2、存放不同类型的数据
3、提供很多种集合，不同的算法，采用不同的集合框架可以提高开发效率

集合的结构

虚线表示接口
实线是类
左边 集合框架 Iterator迭代器
map框架

图需要完整地背下来

面试题 两者有什么区别？
Collection：提供了集合框架的基本特征
Collections：提供了操作集合框架的各种方法

Collection

Collection是一个接口，不提供直接的实现，List、set这两个子接口都是继承与Collection，代表的是一种规则，它所包含的元素必须遵循一条或者多条规则，比如：有些允许数据重复，有些又不允许数据重复，有些数据有顺序，有些数据又没有顺序。
在实际开发中，一般不使用Collection来开发，使用它的子接口进行开发

List

List接口 ，是Collection直接的子接口，List代表的是有序的collection，list采用某种特定的插入顺序来保证里面的数据都是顺序的。用户可以对list中存放的数据根据位置来进行精确的控制，同时可以根据元素的索引来获取到元素的内容
特点：
1、list中的元素是有顺序的
2、list允许元素的重复出现
3、list可以支持null数据
4、可以使用索引来获取list中的元素

ArrayList

ArrayList是一个动态数组，最常用最常见的集合，允许任何符合规则的元素插入，包括null也可以插入，ArrayList底层是数组，但这个数组可以进行动态扩容的，底层默认初始化的容量10，该容量代表数组的大小，随着集合中元素的内容不断增加，容器的大小也会随着变化，每次向容器中加入数据的时候都要去检测当前容量是否够用，当快要溢出的时候，进行扩容。但是扩容效率比较低。
扩容：创建一个新的数组，将以前的数据复制到新的数组，将以前数组废弃。
自动装箱功能
add方法
list。add（2，“数据”）；
向集合第三个数据中加入数据，其他数据后移

获取数据，get指定输出 foreach输出所有

删除集合中的数据
list。remove
根据下标来删除
根据对象的地址删除

修改集合框架中的数据
list。set（2，“数据”）

集合中是否有学生对象
list。contains

length方法 字符串长度
数组长度 length属性

集合的长度
list。size

LindedList

ArrayList和LinkedList都是实现了List接口，ArrayList是一个动态数组，底层是一个双向链表，Linkedlist除了有ArrayList的一些方法以外，提供额外的一些方法，通过一些方法操作链表的头和尾
由于两种集合底层数据结构不同，linkedlist不能随机访问，所有的操作都是按照双向列表来执行，在列表中索引会采用从头或者结尾来遍历数据，这样做的目的是在操作集合的时候删除，增加可以提高效率

双向列表：
列表中的每个元素都是独立的，每个空间都存放本身的数据，以及上一个对象的引用和下一个对象的引用（索引）。

linkedlist集合对象

添加数据
list。add
在末尾添加
list。add（，）
指定位置添加

获取数据
list。get（）；
list。element（）；
list。getfirst（）；
list。getlast（）；

修改数据

删除数据
list。remove （index）list提供的方法

Vector

同步 synchronized

与Arraylist很相似，底层都是动态数组，但是Vector是线程同步的，在操作数据的方法上面加上了synchronized关键字 是线程安全的。1.0就开发出来vector，jdk1.2后才开始提出集合框架，有很多程序还是用vector来完成的，为了向后兼容，将vector放在list下面，保留以前vector的特性，但是现在一般都用ArrayList。
效率比ArrayList低。

说一下三种集合框架的优缺点

1、ArrayList底层是一个动态数组，LinkedList底层是双向链表来实现的
2、对于随机访问数据，get、set ArrayList效率比LinkedList的效率高，因为ArrayList底层是一个动态数组，查找元素在一个连续的空间找，速度飞快。LinkedList移动指针（索引）去判断当前元素下一个是否是我们需要的。
3、ArrayList结构对数据进行增删效率比较低，中间插入一个元素，以后所有的元素都要挪动位置，下标都得变化。LinkedList前一个元素只需要改变引用，后一个只需要改变引用
4、vector线程安全，效率非常低。
5、ArrayList扩容的效率比较低，你提前能确定空间，优先使用构造器初始化数组容量

ArrayList源码解析：
当你调用add方法的时候，检查数组是否够用，如果不够用将创建一个容器大一倍的数组，将原来的数组的数据拷贝到新数组中，再将原来的数组废弃。
当你调用remove方法的时候，将指定元素移除数组后，将后面的元素整体向前移动，system.copyof（）来实现的，一个删除会有多个元素移动，add添加的时候，添加到指定位置也会整体移动。

LinkedList源码解析：
LinkedList基于链表的数据结构 每个元素都包含了上一个和下一个元素的引用，所以add/remove只会影响到上一个和下一个元素
链表结构：
单链表：单链表中链表对象维护了一个first引用，该引用指向节点链表中的第一个节点元素，每个节点对象维护了一个next引用，next指向下一个元素引用，（节点对象：自己的数据，下一个元素的引用node）
（）

双向链表：
链表对象维护了一个first引用和last引用，这两个引用分别指向链表的首和尾，每个节点对象维护了对象的数据，prev、next引用，用来指向前后节点对象。
next引用指向后一个data，prev指向前一个next，指向后一个data