集合类List、Set、Map的区别、联系和遍历方式

说集合之前，先说说数组和集合：

1.数组长度是固定的，当超过容量后会在内存中重新创建一个原来数组1.5倍长度的新数组，再把元素存进去；数组既可以存储基本数据类型，又可以存储引用数据类型。

2.集合长度是可变的，集合只能存储引用数据类型，集合也可以存储基本数据类型，但是在存储时自动装箱变成对象。

3.如果元素个数是固定的推荐用数组，如果元素不是固定的推荐用集合。

一.三者关系

1.Collection接口

Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素。如何遍历Collection中的每一个元素，不论Collection的实际类型如何都支持一个iterator()方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：

Iterator it = collection.iterator();
while(it.hasNext())｛
    Object obj = it.next();
｝

List和Set是Collection两个派生接口。

2.Set

Set接口继承Collection接口，而且它不允许集合中存在重复项。所有原始方法都是现成的，没有引入新方法。具体的Set实现类依赖添加的对象的equals()方法来检查等同性。

HashSet： 使用HashMap的一个集的实现。虽然集定义成无序，但必须存在某种方法能相当高效地找到一个对象。使用一个HashMap对象实现集的存储和检索操作是在固定时间内实现的。

TreeSet： 在集中以升序对对象排序的集的实现。这意味着从一个TreeSet对象获得第一个迭代器将按升序提供对象。TreeSet类使用了一个TreeMap。

Set的两种遍历：

（1）迭代遍历

Iterator<String> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

（2）for循环遍历

for (String data : set) {
    System.out.println(data);
} 

3.List

List接口继承了Collection 接口，特点是存储有序，有索引，可以存储重复元素。 实际上有两种List: 一种是基本的ArrayList,其优点在于随机访问元素，另一种是更强大的LinkedList,它并不是为快速随机访问设计的，而是具有一套更通用的方法。List为Collection添加了许多方法，使得能够向List中间插入与移除元素(这只推荐LinkedList使用。)一个List可以生成ListIterator,使用它可以从两个方向遍历List,也可以从List中间插入和移除元素。

ArrayList：由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。

LinkedList：由链表实现的List。查询元素慢（二分查找，从头或从尾一个一个往中间找），但是往List中间插入和移除元素的速度很快。

Vector：实现一个类似数组一样的表，自动增加容量来容纳你所需的元素。使用下标存储和检索对象就象在一个标准的数组中一样。你也可以用一个迭代器从一个Vector中检索对象。Vector是唯一的同步容器类!!当两个或多个线程同时访问时也是性能良好的

List的遍历方式由以下几种：

（1）普通for循环

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
} 

（2）迭代遍历

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}

（3）增强for循环

for(String data : list){
    System.out.println(data);
}

4.List的三个子类的特点

ArrayList：

底层数组结构是数组，查询快，增删慢；线程不安全，效率高。

Vector：

底层数据结构是数组，查询快，增删慢；线程安全，效率低。

Vector相对ArrayList查询慢（线程安全），Vector相对LinkedList增删慢。

LinkedList：

底层数据结构是链表，查询慢，增删快；线程不安全，效率高。

5.Map

将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。此接口取代 Dictionary 类，后者完全是一个抽象类，而不是一个接口。

“集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap。和所有的具体实现一样，使用哪种实现取决于您的特定需要。在Map中插入、删除和定位元素，HashMap是最好的选择。但如果您要按顺序遍历键，那么TreeMap会更好。根据集合大小，先把元素添加到HashMap，再把这种映射转换成一个用于有序键遍历的TreeMap可能更快。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()实现。有了TreeMap实现，添加到映射的元素一定是可排序的。

HashTable： 实现一个映象，所有的键必须非空。为了能高效的工作，定义键的类必须实现hashcode()方法和equal()方法。这个类是前面java实现的一个继承，并且通常能在实现映象的其他类中更好的使用。

HashMap： 实现一个映象，允许存储空对象，而且允许键是空（由于键必须是唯一的，当然只能有一个）。

TreeMap： 实现这样一个映象，对象是按键升序排列的。

Map的几种遍历方式：

（1）二次取值

for (String key : map.keySet()) {
    System.out.println(key + map.get(key));
}

（2）通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value

Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
    System.out.println(entry.getKey() + entry.getValue());
} 

（3）通过Map.entrySet遍历key和value

for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + entry.getValue());
}

（4）通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key

for (String value : map.values()) {
    System.out.println(value);
}