容器

容器

数组：相同类型的有序集合，可以在其中放对象或者基本数据类型
好处：是一种简单的线性序列，可以快速访问数组元素，效率高。从效率和类型检查的角度讲，数组最好
坏处：容量需要事先确定，不能根据需求的变化扩容

• 分类
  容器中的元素都为引用类型，不能放置原生数据类型（但是因为自动装箱，会把原生数据类型变成包装类）
  
  • collection容器
    
    • set：不允许重复，使用自己的内部排列机制,重新排序
    • list：有序允许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会重新排列
  • map容器
    
    • 保存键值对，不能有重复的key值，拥有自己的内部排序机制，重新排序
    • hashMap：无序，按照key的hashcode将值存入不同位置，key和value允许为null
    • hashtable：无序，线程安全，key和value不允许为null
    • linkedhashmap：有序
    • properties：hashtable子类，属性集合，key和value都是string
    • treemap：有序
    • weakhashmap：key值为弱引用，能被回收
    -
• 常用collection继承图谱

• 

• 常用map继承图谱

• 

• 常用集合分类表

• 

Collections类

• 方法
  
  • addall(Collection

Collection

• 方法
  
  • add（E）:加入元素
  • addall(Collection v)：加入集合中的所有元素
  • clear()：清空
  • contains(Object)：包含判断
  • containsAll(Collection c)：包含集合
  • equals(Object)：相等判断
  • isEmpty()：空判断
  • iterator()：获取迭代器
  • remove(Object)：移除元素
  • removeAll(Collection c)：移除包含在集合中的所有元素
  • retainAll(Collection c)：仅保留在集合中的元素
  • size()：元素数
  • toArray()：返回Object数组
  • toArray(T[] a)：返回T类型数组

容器总结与选用

List接口对Collection进行了简单的扩充，它的具体实现类常用的有ArrayList和LinkedList。你可以将任何东西放到一个List容器中，并在需要时从中取出。ArrayList从其命名中可以看出它是一种类似数组的形式进行存储，因此它的随机访问速度极快，而LinkedList的内部实现是链表，它适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作。在具体应用时可以根据需要自由选择。前面说的Iterator只能对容器进行向前遍历，而ListIterator则继承了Iterator的思想，并提供了对List进行双向遍历的方法。

Set接口也是Collection的一种扩展，而与List不同的时，在Set中的对象元素不能重复，也就是说你不能把同样的东西两次放入同一个Set容器中。它的常用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素，但是你放到HashSet中的对象需要实现hashCode()方法，它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放，这就要求你放入其中的对象是可排序的，这就用到了集合框架提供的另外两个实用类Comparable和Comparator。一个类是可排序的，它就应该实现Comparable接口。有时多个类具有相同的排序算法，那就不需要在分别重复定义相同的排序算法，只要实现Comparator接口即可。集合框架中还有两个很实用的公用类：Collections和Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些非常有用的方法，Arrays则是对一个数组进行类似的操作。

Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器，而一个值对象又可以是一个Map，依次类推，这样就可形成一个多级映射。对于键对象来说，像Set一样，一个Map容器中的键对象不允许重复，这是为了保持查找结果的一致性;如果有两个键对象一样，那你想得到那个键对象所对应的值对象时就有问题了，可能你得到的并不是你想的那个值对象，结果会造成混乱，所以键的唯一性很重要，也是符合集合的性质的。当然在使用过程中，某个键所对应的值对象可能会发生变化，这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一个值对象上，这不会发生任何问题（不过对你的使用却可能会造成不便，你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象）。Map有两种比较常用的实现：HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希码的算法，以便快速查找一个键，TreeMap则是对键按序存放，因此它便有一些扩展的方法，比如firstKey(),lastKey()等，你还可以从TreeMap中指定一个范围以取得其子Map。键和值的关联很简单，用pub(Object key,Object value)方法即可将一个键与一个值对象相关联。用get(Object key)可得到与此key对象所对应的值对象。

2.List、vector、set、map的区别与联系
总的说来，Java API中所用的集合类，都是实现了Collection接口，他的一个类继承结构如下：

Collection<–List<–Vector
Collection<–List<–ArrayList
Collection<–List<–LinkedList
Collection<–Set<–HashSet
Collection<–Set<–HashSet<–LinkedHashSet
Collection<–Set<–SortedSet<–TreeSet
Vector : 基于Array的List，其实就是封装了Array所不具备的一些功能方便我们使用，它不可能走出Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以，在可能的情况下，我们要多运用Array。另外很重要的一点就是Vector是“sychronized”的，这个也是Vector和ArrayList的唯一的区别。

ArrayList：同Vector一样是一个基于Array上可自动扩展容量的集合，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector优越一些，但是当运行到多线程环境中时，可需要自己在管理线程的同步问题。

LinkedList：不同于前面两种List，它不是基于Array的，所以不受Array性能的限制。它每一个节点（Node）都包含两方面的内容：1.节点本身的数据（data）；2.下一个节点的信息（nextNode）。所以当对LinkedList做添加，删除动作的时候就不用像基于Array的List一样，必须进行大量的数据移动。只要更改nextNode的相关信息就可以实现了。这就是LinkedList的优势。

List总结：

1. 所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表，而不是Key－Value键值对。例如：[ tom,1,c ]；

2. 所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]；

3. 所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]；

4. 基于Array的List（Vector，ArrayList）适合查询，而LinkedList（链表）适合添加，删除操作。

HashSet：虽然Set同List都实现了Collection接口，但是他们的实现方式却大不一样。List基本上都是以Array为基础。但是Set则是在HashMap的基础上来实现的，这个就是Set和List的根本区别。HashSet的存储方式是把HashMap中的Key作为Set的对应存储项。看看HashSet的add（Object obj）方法的实现就可以一目了然了。

public boolean add(Object obj)
{
return map.put(obj, PRESENT) == null;
}
这个也是为什么在Set中不能像在List中一样有重复的项的根本原因，因为HashMap的key是不能有重复的。

LinkedHashSet：HashSet的一个子类，一个链表。

TreeSet：SortedSet的子类，它不同于HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通过SortedMap来实现的。

Set总结：

1. Set实现的基础是Map（HashMap）；

2. Set中的元素是不能重复的，如果使用add(Object obj)方法添加已经存在的对象，则会覆盖前面的对象

3. Java基本概念：集合类 List/Set/Map… 的区别和联系
   Collection：List、Set
   Map：HashMap、HashTable

如何在它们之间选择

一、Array ， Arrays
Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法，array是最有效率的一种。
1、
效率高，但容量固定且无法动态改变。
array还有一个缺点是，无法判断其中实际存有多少元素，length只是告诉我们array的容量。
2、、
Java中有一个Arrays类，专门用来操作array。arrays中拥有一组static函数，
equals()：比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数，且所有对应元素两两相等。
fill()：将值填入array中。
sort()：用来对array进行排序。
binarySearch()：在排好序的array中寻找元素。
System.arraycopy()：array的复制。

二、Collection ， Map
若撰写程序时不知道究竟需要多少对象，需要在空间不足时自动扩增容量，则需要使用容器类库，array不适用。
1、Collection 和 Map 的区别
容器内每个为之所存储的元素个数不同。
Collection类型者，每个位置只有一个元素。
Map类型者，持有 key-value pair，像个小型数据库。
2、各自旗下的子类关系
Collection –List： 存入顺序即取出顺序
–ArrayList / LinkedList / Vector
–Set ： 不能含有重复的元素，取出来的顺序可能和放入顺序不同
–HashSet / TreeSet
Map：将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同
–HashMap
–HashTable
–TreeMap
3、其他特征
* List，Set，Map将持有对象一律视为Object型别。
* Collection、List、Set、Map都是接口，不能实例化。
继承自它们的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，这些才可被实例化。
* vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。

三、Collections
Collections是针对集合类的一个帮助类。提供了一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程完全化等操作。
相当于对Array进行类似操作的类——Arrays。
如，Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
Collections.sort(List list); 对list中元素排序
四、如何选择？
1、容器类和Array的区别、择取
* 容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
* 一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。
2、
* 在各种Lists中，最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。
* 当插入、删除频繁时，使用LinkedList()；
Vector总是比ArrayList慢，所以要尽量避免使用。
* 在各种Sets中，HashSet通常优于HashTree（插入、查找）。
* 只有当需要产生一个经过排序的序列，才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由：能够维护其内元素的排序状态。
* 在各种Maps中
HashMap用于快速查找。
* 当元素个数固定，用Array，因为Array效率是最高的。

注意：
1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)…。(add/get)
4、一般使用ArrayList。
用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。
5、Map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。
HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。
* hashing 哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值，这个值存储在一个array中。
我们都知道所有存储结构中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。发生碰撞时，让array位置存储多个values。即，数组每个位置上又生成一个梿表。
6、Map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。使用keySet()抽取key序列，将map中的所有keys生成一个Set。使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一个Collection。
为什么一个生成Set，一个生成Collection？那是因为，key总是独一无二的，value允许重复。