Java 集合（四）——集合总结

一、前言

<font face=黑体>Java 集合系列文章如下：

1. <font face=黑体>Java 集合（一）——Collection集合接口、Iterator 迭代器和泛型；
2. <font face=黑体>Java 集合（二）——List、Set集合和Collections工具类；
3. <font face=黑体>Java 集合（三）——Map 集合；

<font face=黑体>这篇文章主要对 Java 中的集合做一个简单的总结。

二、集合(Collection)

2.1、集合的由来

<font face=黑体>我们需要容器来存储对象，而数组长度是固定的，当添加的元素超过了数组的长度时需要对数组重新定义，太麻烦，语速 Java 就提供了集合类，能存储任意对象，长度是可以改变的，随着元素的增加而增加，随着元素的减少而减少 。

2.2、集合和数组的区别

1. <font face=黑体>内容上，数组能存储基本数据类型和引用类型，而集合只能存储引用类型；
2. <font face=黑体>长度上，数组长度固定，集合长度可变。
3. <font face=黑体>存储类型上，数组只能存储同一种类型的数据，而集合可以存储不同类型的数据。

2.3、Collection 集合的继承关系

2.4、Collection 的常用功能

1. <font face=黑体>添加功能：
   <font face=黑体>boolean add(Object obj)：添加一个元素；
   <font face=黑体>boolean addAll(Collection c)：添加一个集合的元素；
2. <font face=黑体>删除功能：
   <font face=黑体>void clear()：移除所有元素；
   <font face=黑体>boolean remove(Object o)：移除一个元素；
   <font face=黑体>boolean removeAll(Collection c)：移除一个集合的元素；
3. <font face=黑体>判断功能：
   <font face=黑体>boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素；
   <font face=黑体>boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素；
   <font face=黑体>boolean isEmpty()：判断集合是否为空；
4. <font face=黑体>长度功能：
   <font face=黑体>int size()：获取元素的个数；
5. <font face=黑体>迭代功能：
   <font face=黑体>Iterator<E> iterator()：获取迭代器遍历集合；
6. <font face=黑体>把集合转换为数组：
   <font face=黑体>Object[] toArray()

三、List 集合

3.1、特点

<font face=黑体>List 是 Collection 的子接口，特点是有序(存储顺序和取出顺序一致)，可重复，有索引，可用普通 for 循环遍历。

3.2、特有功能

<font face=黑体>因为 List 有索引，所以 List 的特有功能都和索引有关，增删改查如下：

1. <font face=黑体>void add(int index,Object element)：在指定位置添加元素；
2. <font face=黑体>Object remove(int index)：根据索引删除元素,返回被删除的元素；
3. <font face=黑体>Object set(int index,Object element)：根据索引修改元素，返回被修饰的元素；
4. <font face=黑体>Object get(int index)：获取指定位置的元素；

3.3、遍历 List 集合的方法

1. <font face=黑体>普通 for 循环；
2. <font face=黑体>增强 for 循环；
3. <font face=黑体>iterator 迭代器遍历；

3.4、List 子类的特点

1. <font face=黑体>ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程不安全，效率高。
2. <font face=黑体>LinkedList：底层数据结构是链表，查询慢，增删快。线程不安全，效率高。
3. <font face=黑体>Vector：底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程安全，效率低。（已弃用）

<font face=黑体>使用原则：增删多，查询少，用 LinkedList，反之，增删少，查询多，用 ArrayList，需要线程安全也不用 Vector，用 Collections.synchronizedList。啥也不知道，用 ArrayList。

四、Set 集合

4.1、特点

<font face=黑体>Set 也是 Collection 的子接口，特点是无序(存储顺序和取出顺序有可能一致)，元素不可重复（通过 hashCode() 和 equals() 方法实现元素不可重复）。

4.2、HashSet 集合

<font face=黑体>底层数据结构是哈希表(数组 + 链表（JDK 1.8之前）或者数组 + 链表 + 红黑树（JDK 1.8之后）)，通过 hashCode() 方法和 equals() 方法实现元素唯一，先通过 hashCode() 方法计算出元素的哈希值，不同的话，直接存储元素，相同的话，继续执行 equals() 方法，返回true 的话不存储，返回 false 就存储。

五、Collections 集合工具类

<font face=黑体>Collections 集合工具类常用方法如下：

1. <font face=黑体>public static <T> void sort(List<T> list)：排序
2. <font face=黑体>public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)：二分查找
3. <font face=黑体>public static void reverse(List<?> list)：集合反转
4. <font face=黑体>public static void shuffle(List<?> list)：随机排序

六、Map 双列集合

6.1、Map 和 Collection 的区别

1. <font face=黑体>Map 集合存储元素是成对出现的，Map 集合的键是唯一的，值是可重复的。
2. <font face=黑体>Collection 集合存储元素是单独出现的。

6.2、Map 集合的常用功能

1. <font face=黑体>添加功能：
   <font face=黑体>V put(K key,V value)：添加元素，如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回 null，否则，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值；
2. <font face=黑体>删除功能：
   <font face=黑体>void clear()：移除所有元素；
   <font face=黑体>V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回；
3. <font face=黑体>判断功能：
   <font face=黑体>boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键；
   <font face=黑体>boolean containsValue(Object value)：判断集合是否包含指定的值；
   <font face=黑体>boolean isEmpty()：判断集合是否为空；
4. <font face=黑体>长度功能：
   <font face=黑体>int size()：获取元素的个数；

6.3、Map 集合的遍历

1. <font face=黑体>键找值方式：通过 keySet() 方法获取所有的键，在获取所有的值；
2. <font face=黑体>键值对对象方式：通过 entrySet() 方法获取所以的键值对对象，在通过 entry.getKey() 方法和 entry.getValue() 方法获取键和值。

6.4、HashMap

<font face=黑体>无序，线程不安全，允许 null 键和 null 值。

6.5、LinkedHashMap

<font face=黑体>有序，线程不安全，允许 null 键和 null 值。

6.6、HashTable

<font face=黑体>线程安全，效率低。不允许 null 键和 null 值。