Java高级特性之集合 _Java

JAVA集合框架
一、Java集合框架概述

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1、数组与集合的区别：
1）数组长度不可变化而且无法保存具有映射关系的数据；集合类用于保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据。
2）数组元素既可以是基本类型的值，也可以是对象；集合只能保存对象。
2、Java集合类主要由两个根接口Collection和Map派生出来的， Collection派生出了三个子接口：List、Set、Queue（Java5新增的队列），因此Java集合大致也可分成List（有序、可重复集合、可直接根据元素的索引来访问）、Set（无序、不可重复集合、只能根据元素本身来访问）、Queue（队列集合）、Map（存储key-value对的集合，可根据元素的key来访问value）这四种。
二、Java集合常见接口及实现类
1、Collection接口常见方法

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2、 List集合
实现List接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack 。
它们都可以容纳所有类型的对象，包括 null ，允许重复，并且都保证元素的存储顺序。（可重复，有顺序）
1）ArrayList
ArrayList 对数组进行了封装，实现了长度可变的数组（动态数组），和数组采用相同存储方式，在内存中分配连续的空间，它的优点在于遍历元素和随即访问元素的效率比较高。
ArrayList特点：线程不安全，查询速度快；底层数据结构是数组结构；扩容增量：原容量的 1.5倍，如 ArrayList的容量为10 ，一次扩容后是容量为15。
2）LinkedList
LinkedList是List接口的另一个实现，除了可以根据索引访问集合元素外， LinkedList还实现了Deque接口，可以当作双端队列来使用，也就是说，既可以当作“栈”使用，又可以当作队列使用。
LinkedList 采用链表存储方式，优点在于插入、删除元素时效率比较高，它提供了额外的 addFirst()、addLast()、removeFirst()和 removeLast()等方法，可以在LinkedList 的首部或尾部进行插入或者删除操作。
3)Vector
与ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组。它的操作与ArrayList几乎一样。
3、 Set集合
实现Set集合的接口主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet；
Set集合与Collection的方法相同，由于Set集合不允许存储相同的元素，所以如果把两个相同元素添加到同一个Set集合，则添加操作失败，新元素不会被加入， add()方法返回false 。（无序、不重复）
1）HashSet
HashSet是按照hash算法来存储元素的，因此具有很好的存取和查找性能。
HashSet存储原理如下：
当向HashSet集合存储一个元素时， HashSet会调用该对象的hashCode()方法得到其hashCode值，然后根据hashCode值决定该对象的存储位置。HashSet集合判断两个元素相等的标准是(1)两个对象通过equals()方法比较返回true；(2)两个对象的hashCode()方法返回值相等。因此，如果(1)和(2)有一个不满足条件，则认为这两个对象不相等，可以添加成功。如果两个对象的hashCode()方法返回值相等，但是两个对象通过equals()方法比较返回false ， HashSet会以链式结构将两个对象保存在同一位置，这将导致性能下降，因此在编码时应避免出现这种情况。
HashSet查找原理如下：
基于HashSet以上的存储原理，在查找元素时， HashSet先计算元素的HashCode值（也就是调用对象的hashCode方法的返回值），然后直接到hashCode值对应的位置去取出元素即可，这就是HashSet速度很快的原因。
HashSet特点：
不能保证元素的顺序；集合元素值可以是null；线程不安全，存取速度快；底层实现是一个 HashMap（保存数据），实现Set接口；默认初始容量为 16；加载因子为 0.75：即当元素个数超过容量长度的0.75倍时，进行扩容；扩容增量：原容量的 1 倍；如 HashSet的容量为16 ，一次扩容后是容量为32 。