Java 集合类整理

Array和ArrayList区别

• 精辟阐述
  可以将 ArrayList想象成一种“会自动扩增容量的Array”。
• Array（[]）：最高效；但是其容量固定且无法动态改变；
  ArrayList： 容量可动态增长；但牺牲效率；
• 建议
  基于效率和类型检验，应尽可能使用Array，无法确定数组大小时才使用ArrayList！
  不过当你试着解决更一般化的问题时，Array的功能就可能过于受限。
• Java中一切皆对象，Array也是对象。不论你所使用得Array型别为何，
  Array名称本身实际上是个reference，指向heap之内得某个实际对象。
  这个对象可经由“Array初始化语法”被自动产生，也可以以new表达式手动产生。
• Array可做为函数返回值，因为它本身是对象的reference；
• 对象数组与基本类型数组在运用上几乎一模一样，唯一差别在于，前者持有得是reference，后者直接持有基本型别之值；
  例如：
  string [] staff=new string[100];
  int [] num=new int[
• 容器所持有的其实是一个个reference指向Object，进而才能存储任意型别。当然这不包括基本型别，因为基本型别并不继承自任何classes。

• 面对Array，我们可以直接持有基本型别数值的Array（例如：int []
  num;),也可以持有reference（指向对象）的Array；但是容器类仅能持有reference（指向对象），若要将基本型别置于容器内，需要使用wrapper类。但是wrapper类使用起来可能不很容易上手，此外，primitives
  Array的效率比起“容纳基本型别之外覆类（的reference）”的容器好太多了。
  当然，如果你的操作对象是基本型别，而且需要在空间不足时自动扩增容量，Array便不适合，此时就得使用外覆类的容器了。

• 某些情况下，容器类即使没有转型至原来的型别，仍然可以运作无误。有一种情况尤其特别：编译器对String
  class提供了一些额外的支持，使它可以平滑运作。

• 对数组的一些基本操作，像排序、搜索与比较等是很常见的。因此在Java中提供了Arrays类协助这几个操作：sort(),binarySearch(),equals(),fill(),asList().
  不过Arrays类没有提供删除方法，而ArrayList中有remove()方法，不知道是否是不需要在Array中做删除等操作的原因（因为此时应该使用链表）。

• ArrayList的使用也很简单：产生ArrayList，利用add()将对象置入，利用get(i）配合索引值将它们取出，set(i, num)将下标为i的元素修改为num。这一切就和Array的使用方式完全相同，只不过少了[]而已。

Array参考资料

• 效率
  数组扩容是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
  每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，如果是，它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比较影响效率的。
• ArrayList是Array的复杂版本
  ArrayList内部封装了一个Object类型的数组，从一般的意义来说，它和数组没有本质的差别，甚至于ArrayList的许多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。
• 类型识别
  ArrayList存入对象时，抛弃类型信息，所有对象屏蔽为Object，编译时不检查类型，但是运行时会报错。
  ArrayList与数组的区别主要就是由于动态增容的效率问题了
• ArrayList可以存任何Object，如String等

Collection与Collections的区别

• Collections是个java.util下的类，它包含有各种有关集合操作的静态方法。
• Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口。

List, Set, Map是否继承自Collection接口? List，Set是 Map不是

PriorityQueue

其实是大根堆和小根堆

PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();//heap is a minimal heap by defaultPriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());    //change to a maximum heap

Set实现原理

TreeSet中有一个NavigableMap，这个Map继承了SortedMap，保证按照键来排序。
其实是依赖于TreeMap->NavigableMap：

public TreeSet() {    this(new TreeMap<E,Object>());}

HashSet是依赖于HashMap的：

public HashSet() {    map = new HashMap<>();}

Queue的不同实现

如果不需要并发支持，为了FIFO的顺序，选择ArrayDeque；

为了优先级的顺序，PriorityQueue

如果首先要求线程安全，然后才考虑顺序。

如果又需要priority或delay 排序，那么必须分别选择PriorityBlockingQueue或DelayQueue。

如果又需要堵塞方法，这通常是为了生产者-消费者。然而，不需要堵塞方法或有界队列，那么选择高效的、自由等待的ConcurrentLinkedQueue。

为了支持生产者-消费者，你需要一个阻塞队列，然后思考是否需要缓存数据或你所需要的就是在线程间交换数据。

如果你不需要缓存，那么SynchronousQueue是一个高效的选择，同时保留FIFO blocking 实现。

我们还剩下LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue。

如果你不确定队列的大小，那么你就可以选择LinkedBlockingQueue，因为ArrayBlockingQueue总是有固定大小的。

将这两个类用作有界队列使用，他们的性能特性是相同的，但对于并发则是不同的。

如果有超过3到5个线程同时使用，LinkedBlockingQueue的执行性能要比ArrayBlockingQueue好。

这也符合LinkedBlockingQueue对对头和队尾采用
独立的锁的特性，也就是允许同时对两端更新。

另一方面，对于每次插入ArrayBlockingQueue不得不分配一个新的对象。