集合

一、集合类概述

java.util包下提供了一些集合类，这些集合类又被称为容器。数组也是一种容器，但集合类与数组的不同之处在于数组的长度的是固定的，而集合的长度是可变的；数组用来存放基本类型的数据，集合用来存放对象的引用。常用的集合有List集合、Set集合和Map集合，其中List与Set继承了Collection接口，各接口还提供了不同的实现类。
这些类的继承关系如下：
Java.lang.Object

|——–Collection

|—–List:元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引；

|—–ArrayList：底层的数据结构使用的是数组数据结构，查询快、增删慢，线程不同步。

|—-LinkedList:底层的数据结构是链表数据结构，查询慢增删快。

|—-Vector:底层是数组数据结构，线程同步。被ArrayList替代了。

|—-Set:元素是无序的(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。

|—-HashSet：底层数据结构是哈希表。HashSet通过元素的两个方法，hashCode(hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的)和equals来保证元素的唯一性。如果元素的hasCode相同，才会判断equals是否为true。如果元素的hashCode值不同，不会调用equals。注意：对于判断元素是否存在以及删除等操作，依赖的方法是元素的HashCode和equals方法。ArrayList依赖的方法只有equals.

|—-TreeSet：以对Set集合中的元素进行排序。排序时，当主要条件相同，一定要比较次要条件。底层数据结构是二叉树，保证元素唯一性的依据是compareTo方法return 0;

|—–Map

|—–HashMap

|——-TreeMap

二、Collection接口；

Collection接口是层次结构中的根接口。构成Collection的单位称为元素。Collection接口通常不能直接使用，但该接口提供了添加元素、删除元素、管理数据的方法。由于List接口和Set接口都继承了Collection接口，因此这些方法对List集合和Set集合是通用的。常用方法如下：
add(E e):将指定的对象添加到集合中；

remove(Object obj):将指定的对象从该集合中删除；

isEmpty():返回boolean值，用于判断当前集合是否为空；

iterator():返回在此Collection的元素上进行迭代的迭代器，用于遍历集合中的对象；
注意：
1、add方法的参数类型是Object,以便于接受任意类型的对象。
2、集合中存储的都是对象的引用(地址)；

三、迭代器

获取集合中的元素用迭代器
ArrayList al = new ArrayList();
al.add(“Java01”);
al.add(“Java02”);
Iterator it = al.iterator();

Iterator是一个接口，接口型引用指向自己的子类对象，而这个子类对象是由集合中的iterator()方法获取的，it.hasNext()方法用来判断集合中是否仍有元素。it.next()方法可以获取集合中的下一个元素。迭代器其实就是集合的取出元素的方式。

由于每一种容器的数据结构不同，所以将取出方式iterator()方法定义在集合的内部。又因为都有判断和取出两个动作，所以将这些共性内容抽取为Iterator接口。

迭代器中不能使用集合的方法进行操作，只能用迭代器自身的方法进行操作。但Iterator只能进行判断取出删除的操作。如果想进行其他操作，如添加修改，就需要使用其子接口：ListIterator。该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。

四、List集合

List集合特有的迭代器：ListIterator是Iterator的子接口。在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。

1、List接口
List接口继承了Collection接口，因此包含Collection中的所有方法，此外List接口还定义了以下两个重要的方法：
get(int index):获得指定索引位置。
set(int index,Object obj):将集合中指定索引位置的对象修改为指定的对象。

2、List接口的实现类
List接口的常用实现类有ArrayList与LinkedList；
ArrayList类实现了可变的数组，允许保存所有元素，包括null,并可以根据索引位置对集合进行快速的随机访问；缺点是向指定的索引位置插入对象或删除对象的速度较慢。

ArrayList判断对象是否相同，用的是equals方法，用对象的equals方法和另一个对象比较。自己定义的类继承基类的equals方法，而基类的方法比较的是地址值，因此应该重写equals方法。

List集合判断元素是否相同依据的是元素的equals方法！
字符串中有自己的equals方法！
LinkedList类采用链表结构保存对象。这种结构的优点是便于向集合中插入和删除对象，需要向集合中插入删除对象时，使用LinkedList类实现的List集合的效率较高；但对于随机访问集合中的对象，使用LinkedList类实现List集合的效率低。

LinkedList的特有方法：
添加元素：
addFirst();
addLast();
获取元素，但不删除元素：
getFirst();
getLast();
获取元素并删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException。
removeFirst();
removeLast();

五、Set集合

Set集合的功能和Collection的功能是一致的。

Set集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单的把对象加入集合中，但Set集合不能包含重复对象。Set集合由Set接口和Set接口的实现类的组成。Set接口继承了Collection接口，因此包含Collection接口中的所有方法。

Set接口常用的两个实现类有HashSet类与TreeSet类。
HashSet通过实现类的两个方法hashCode和equals来保证元素的唯一性。如果元素的hashCode相同，才会判断equals是否为true。如果，如果元素的hashCode值不同，不会调用equals。

TreeSet类不仅实现了Set接口，还实现了java.util.SortedSet接口。因此，TreeSet类实现的Set集合在遍历集合时，按照自然顺序递增排序，也可以按照指定比较器递增排序，即可以通过比较器对用TreeSet类实现的Set集合中的对象进行排序。

Comparable接口强制让实现它的类具备比较性方法为compareTo(To)。

TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序，排序时，当主要条件相同，一定要比较次要条件。底层数据结构是二叉树，保证元素唯一性的依据是compareTo方法return0。

往TreeSet里存储的元素必须具有比较性！
TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。这种方式也称为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

TreeSet排序的第二种方式：当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的，这时需要让集合自身具备比较性。在集合初始化就有了比较方式。定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。

定义比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

当两种排序方式都存在时，以比较器为主。

六、泛型

泛型：JDK1.5版本以后出现的新特性，用于解决安全问题，是一种类型安全机制。
好处：
1、将运行时期出现的问题转ClassCastException，移到了编译时期，方便程序员解决问题，让运行时期问题减少安全。
2、避免了强制转换的麻烦。
泛型格式：通过<>定义要操作的引用数据类型。
在使用Java提供对象时，什么时候写泛型：通常在集合框架中很常见，只要见到<>就要定义泛型。
其实<>就是用来接收类型的，当使用集合时，将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>即可。

泛型类：当类中要操作的引用数据类型不太确定的时候，早起定义Object来完成宽展，现在定义泛型来完成扩展。

泛型方法：
泛型类定义的泛型，在整个类中有效，如果被方法使用，那么泛型类的对象要明确要操作的具体的类型后，所有要操作的类型就一定固定了。为了让不同的方法可以操作不同的类型，而且类型还不太确定，那么可以将泛型定义在方法上。

？：通配符，也可以理解为占位符。

七、Map

Map集合：该集合存储键值对，一对一往里存，而且要保证键的唯一性。

1、添加：
put(K key V value)
添加元素：如果添加元素时有相同的键，那么后添加的值会覆盖并返回原有键对应值。。

Map

|—–Hashtable：底层是哈希表数据结构，不可以存入null键和null值，该集合是线程同步的。JDK1.0,效率低。

|—-HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用null键和null值，该集合是不同步的。

|——TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给Map集合中的键进行排序。

Set底层就是使用了Map集合。

Map集合的两种取出方式：
1、SetketSet：将Map中所有的键存入到Set集合，因为Set集合具备迭代器，所以可以通过方式取出所有的键，然后用get()方法获取每一个键对应的值。
Map集合取出的原理：将map集合转成set集合，在通过迭代器取出。
2、Set