Java集合框架总结

　　Java集合类框架如下图所示：
　　
　　
　　

Collection

　　Collection接口概括了序列的概念——一种存放一组对象的方式。Collection接口继承了迭代接口Iterable，有三个主要的子接口List，Set和Queue，需要注意，Map不是Collection的子接口。
　　
　　Collection接口包含的方法如下：
　　
　　
　　

List

　　List会按照插入的顺序保存元素。 List接口在Collection的基础上添加了大量的方法，使得可以在List的中间插入和移除元素。
　　
　　List包含的方法如下：
　　
　　
　　
　　有两种类型List：Arraylist和LinkedList。
　　

　　ArrayList

　　ArrayList类封装了一个动态再分配的Object[]数组。它擅长于随机访问元素。
　　
　　ArrayList类包含的方法如下：
　　
　　
　　
　　此外，在Java中有一个接口RandomAccess，这是一个特征接口，该接口没有任何方法，通常使用该接口来测试某个类是否支持有效的随机访问。ArrayList实现了该接口：
　　
　　

　　LinkedList
　　
　　LinkedList是一种链式存储结构，它通过代价较低地在List中进行插入和删除操作，提供了优化的顺序访问。LinkedList在随机访问方面相对比较慢，但是当在集合中间位置执行插入或者删除操作较多时，效率要比ArrayList快很多。
　　
　　LinkedList类包含的方法如下：
　　
　　
　　

Set

　　Set不保存重复的元素。 如果你试图将相同对象的多个实例添加到一个Set中，那么它会阻止这种重复现象：
　　
　　
　　
　　Set具有与Collection完全一样的接口，因此没有任何额外的功能。实际上Set就是Collection，只是行为不同。
　　加入Set中的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set接口不保证维护元素的次序。
　　Set接口的常见实现类有HashSet，LinedHashSet和TreeSet。
　　

　　HashSet
　　
　　HashSet是为了快速查找而设计的Set，存入HashSet的元素必须定义hashCode()方法。
　　通常情况下，如果没有其他的限制，应该尽量使用HashSet，因为它对速度进行了优化。
　　HashSet中允许存放null值，但是只能存放一个null值，即“null值也不能重复”。
　　HashSet中存储的元素的是无序的，但是由于HashSet底层是基于hash算法使用hashcode实现的，所以HashSet中的元素的位置是固定的。
　　

　　LinkedHashSet
　　
　　LinkedHashSet具有HashSet的查询速度，而且它的内部使用链表维护元素的顺序（插入的次序）。所以在使用迭代器遍历LinkedHashSet，结果会按元素插入的次序显示。LinkedHashSet中的元素也必须定义hashCode()方法。
　　LinkHashSet不仅实现了Set，而且同时继承了HashSet。
　　LinkedHashSet和HashSet主要区别在于，LinkedHashSet中存储的元素是在哈希算法的基础上增加了链表的结构。而且，LinkedHashSet维护着一个运行于所有条目的双重链接列表，这也增加了实现的代价。
　　

　　TreeSet
　　
　　TreeSet是一种保持次序的Set，其底层是基于红黑树实现的。使用TreeSet可以从集合中提取有序的序列。
　　集合中的元素需要实现Comparable接口，或者在创建TreeSet对象时需要使用构造函数TreeSet(Comparator<? super E> comparator)来指定比较器。
　　

Queue

　　队列是一个典型的先进先出的容器。LinkedList提供了方法以支持队列的行为，并且它实现了双端队列接口Deque，从而实现了队列接口Queue（因为Deque继承自Queue）。因此，可以通过将LinkedList向上转型为Queue，用作为Queue的一种实现。
　　先进先出描述了最典型的队列规则，队列规则是指在给定一组队列的元素的情况下，确定下一个弹出队列的元素的规则。先进先出声明的是下一个元素应该是等待时间最长的元素。此外，还存在一种Queue的实现类PriorityQueue（优先级队列），它声明的队列规则是：下一个弹出元素是最需要的元素，即优先级最高的元素。
　　当你在PriorityQueue中调用offer()方法来插入一个对象时，这个对象会在队列中被排序。默认的排序是对象在队列中的自然顺序，但是你可以通过提供自己的Comparator来修改这个排序规则。PriorityQueue确保当你调用peek()，poll()和remove()方法时，获取的元素将是队列中优先级最高的元素。
　　
　　

Map

　　Map接口并没有实现Collection接口。 Map接口用于维护键/值对，它描述了不重复的键到值得映射。
　　Map接口常用的实现类有HashMap，LinkedHashMap，TreeMap，WeakHashMap，ConcurrentHashMap和IdentityHashMap。
　　
　　Map接口包含的方法如下：
　　
　　

　　HashMap
　　
　　HashMap是Map基于散列表的实现，插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造函数设置容量和负载因子，以调整容器的性能。新建一个HashMap时，默认会初始化一个大小为16，负载因子为0.75的空的HashMap。
　　
　　实际上，HashSet的底层是基于HashMap来实现的，查看HashSet的构造函数就可以看到：
　　
　　
　　
　　类似地，LinkedHashMap和LinkedHashSet，TreeMap和TreeSet也有这样的关系。
　　

　　LinkedHashMap

　　LinkedHashMap类似于HashMap，但是在迭代遍历它时，得到的“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用（LRU）的次序，这可以在构造函数中指定：
　　
　　
　　

　　TreeMap
　　
　　TreeMap是基于红黑树的实现。在查看“键”或者“键值对”时，它们会被排序，次序由Comparable或者Comparator决定。TreeMap的特点在于，所得到的结果是经过排序的。
　　
　　TreeMap是唯一一个带有subMap()方法的Map，它可以返回一个子树:
　　
　　
　　
　　WeakHashMap
　　
　　WeakHashMap表示弱键映射，它允许释放映射所指向的对象，这是为了解决某类特殊问题而设计的。如果映射之外没有引用指向某个“键”，则此“键”可以被垃圾收集器回收。
　　
　　ConcurrentHashMap
　　
　　这是一种线程安全的Map，它不涉及同步加锁。
　　
　　IdentityHashMap
　　
　　这是使用“==”代替“equals()”对“键”进行比较的散列映射，是专为解决特殊问题而设计的。

Collections和Arrays

　　Collections类的addAll()方法接受一个Collection对象，以及一个数组或者一个用逗号分隔的列表，将元素添加到Collection对象中。
　　Arrays类的asList()方法接受一个数组或者一个用逗号分隔的元素列表，并将其转换为一个List对象，但是这个List的底层表示的是数组，因此不能调整尺寸。如果试图使用add()或者delete()等方法在该列表中添加或者删除元素，就有可能会引发去改变数组尺寸的尝试，从而抛出UnsupportedOperationException异常：