Java之类集框架

1.Java类集框架的继承关系

2.Collection接口

（1）集合类型
单值集合
（2）Collection接口的核心方法

• boolean add(E e): 添加一个元素到集合中。如果成功，返回true；如果失败（因为集合已经包含此元素或有其他并发修改），返回false
• E get(Object o): 返回此集合中与指定对象相等的元素。如果此集合中没有这样的元素，则返回null
• Iterator iterator(): 返回一个迭代器，该迭代器可以遍历此集合中的元素
• int size(): 返回此集合中元素的数量
• boolean contains(Object o): 如果此集合包含指定元素，则返回true；否则返回false
• boolean remove(Object o): 从此集合中移除指定元素（如果存在）。如果成功，返回true；如果失败，返回false
• void clear(): 移除此集合中的所有元素
• boolean equals(Object o): 比较此集合与指定的对象是否相等
• int hashCode(): 返回此集合的哈希码值。

3.Map接口

（1）集合类型
K-V对集合（注：K值不能重复，且每个K值只能映射一个V值）
（2）Map接口的核心方法

• Object put(Object key,Object value)
  将指定键值对（key 和 value）添加到 Map 集合中，如果此 Map 集合以前包含一个该键 key 的键值对，则用参数 key 和 value 替换旧值。
• Object get(Object key)
  返回指定键 key 所对应的值，如果此 Map 集合中不包含该键 key，则返回 null。
• Object remove(Object key)
  如果存在指定键 key 的键值对，则将该键值对从此 Map 集合中移除。
• Set keySet()
  返回此 Map 集合中包含的键的 Set 集合。在上面的程序最后添加下面的语句：System.out. println(domains.keySet());，则会输出[com, edu, org, net]。
• Collection values()
  返回此 Map 集合中包含的值的 Collection 集合。在上面的程序最后添加下面的语句：System.out.println(domains.values());，则会输出[工商企业，教研机构，非营利组织，网络服务商]。
• boolean containsKey(Object key)
  如果此 Map 集合包含指定键 key 的键值对，则返回 true。
• boolean containsValue(Object key)
  如果此 Map 集合将一个或多个键 key 对应到指定值，则返回 true。
• int size()
  返回此 Map 集合的键值对的个数。

4.List接口和Set接口

（1）List接口
List 实例是一个可重复，有序的元素集合。程序员可对 List 中每个元素的位置进行精确控制，可以根据索引来访问元素

（2）List接口的核心方法

• void add(int index,Object o)
  在集合的指定 index 位置处，插入指定的 o 元素。
• Object get(int index)
  返回集合中 index 位置的数据元素。
• int indexOf(Object o)
  返回此集合中第一次出现的指定 o 元素的索引，如果此集合不包含 o 元素，则返回-1。
• int lastIndexOf(Object o)
  返回此集合中最后出现的指定 o 元素的索引，如果此集合不包含 o 元素，则返回-1。
• Object remove(int index)
  移除集合中 index 位置的数据元素。
• Object set(int index,Object o)
  用指定的 o 元素替换集合中 index 位置的数据元素。

（3）Set接口
Set 实例用于存储一个不重复，无序的元素集合（这里的“无序”是指向 Set 中输入的元素，与从 Set 中输出元素的顺序是不一致的）

5.ArrayList类和LinkedList类的比较

（1）内部实现
ArrayList是基于动态数组实现的，因此它在内存中的存储是连续的。LinkedList是基于双向链表实现的，元素之间通过链接相互关联

（2）性能

• 访问元素：由于ArrayList是基于数组实现的，因此访问元素时速度更快。而LinkedList需要通过链表进行遍历来访问元素，速度相对较慢
• 插入和删除元素：在列表的前部或尾部插入或删除元素时，LinkedList通常更快，因为它的节点是相互连接的，可以直接进行操作。但是在列表的中间插入或删除元素时，ArrayList的速度更快
• 内存空间：通常情况下，ArrayList比LinkedList使用更多的内存空间，因为LinkedList中的元素是相互连接的

（3）使用场景
需要频繁地访问列表中的元素，那么ArrayList通常是更好的选择。需要频繁地在列表的前部或尾部插入或删除元素，那么LinkedList通常是更好的选择

6.HashSet类和TreeSet类的比较

（1）内部实现
HashSet是基于哈希表实现的，它利用哈希码来存储元素，因此具有非常快的查找速度。TreeSet：TreeSet是基于红黑树（一种自平衡的二叉查找树）实现的，它通过元素的自然顺序（如数字的升序）或提供的Comparator来组织元素，因此具有较好的排序性能。

（2）性能

• 访问元素：由于HashSet是基于哈希表实现的，因此访问元素的速度非常快，通常比TreeSet快
• 插入和删除元素：在插入和删除元素方面，TreeSet通常比HashSet慢，因为TreeSet需要维护其内部结构的平衡
• 内存空间：通常情况下，TreeSet使用的内存空间比HashSet多，因为它需要存储额外的内部结构信息。

（3）使用场景
需要快速查找元素，并且对元素的顺序没有要求，那么HashSet通常是更好的选择。需要元素有序，并且在插入、删除元素时不需要考虑性能问题，那么TreeSet通常是更好的选择。

7.HashMap类和TreeMap类的比较

（1）内部实现
HashMap是基于哈希表实现的，它使用哈希码来存储键值对，并使用链表或红黑树来处理哈希冲突。这使得HashMap在处理大量的数据时具有很高的查询效率。TreeMap是基于红黑树（一种自平衡的二叉查找树）实现的，它通过比较键来组织元素，并保持键的排序。这使得TreeMap在处理有序的键值对时非常有效

（2）性能

• 查询效率：在查询操作中，HashMap通常比TreeMap快，因为HashMap使用哈希码来直接定位键值对，而TreeMap需要遍历树结构来查找键
• 插入和删除操作：在插入和删除操作中，TreeMap可能需要更多的时间，因为它需要维护其内部的有序结构。HashMap在这方面的性能通常优于TreeMap

（3）使用场景
需要快速查找特定的键值对，并且对数据的顺序没有要求，那么HashMap通常是更好的选择。需要按键的顺序访问键值对，并且需要保持数据的有序性，那么TreeMap通常是更好的选择

8.LinkedHashMap类

基于链表形式实现K-V对类型的数据存储，即保证集合的存储顺序与数据的增加数据相同（注：LinkedHashMap类中允许保存的key值或value值为null）