JAVA集合介绍

一、集合概述

Java是一种面向对象语言，如果我们要针对多个对象进行操作，就必须对多个对象进行存储。而数组长度固定，不能满足变化的要求。所以，java提供了集合。

特点

1. 长度可以发生改变

2. 只能存储对象

3. 可以存储多种类型对象

与数组区别

数组

集合

长度

固定

可变

存储元素

基本类型/引用类型

引用类型

元素类型的一致性

必须一致

可以不一致

ArrayList默认构造的容量为10，没错。
ArrayList的底层是由一个Object[]数组构成的，
而这个Object[]数组，默认的长度是10
所以有的文章会说ArrayList长度容量为10。

然而你所指的size()方法，只的是“逻辑”长度。
所谓“逻辑”长度，是指内存已存在的“实际元素的长度”
而“空元素不被计算”

即：当你利用add()方法，向ArrayList内添加一个“元素”时，
逻辑长度就增加1位。而剩下的9个空元素不被计算。

ArrayList、LinkedList与Vector的对比

从图中可以看出,这三者都实现了List 接口.所有使用方式也很相似,主要区别在于因为实现方式的不同,所以对不同的操作具有不同的效率。

ArrayList 是一个可改变大小的数组.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长.内部的元素可以直接通过get与set方法进行访问,因为ArrayList本质上就是一个数组.

LinkedList 是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.

当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据和运算量很小,那么对比将失去意义.

Vector 和ArrayList类似,但属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArrayList是更好的选择。

Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求其大小的双倍空间，而ArrayList每次对size增长50%+1，int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;

而 LinkedList 还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.

注意: 默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。
下面是ArrayList的部分源代码:
/**
* Constructs an empty list with the specified initial capacity.
*
* @param initialCapacity the initial capacity of the list.
* @exception IllegalArgumentException if the specified initial capacity
* is negative
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = (E[])new Object[initialCapacity];
}

/**
* Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
*/
public ArrayList() {
// 注意这里。默认长度为10。这回知道了吧
this(10);
}

二、集合体系

集合作为一个容器，可以存储多个元素，但是由于数据结构的不同，java提供了多种集合类。将集合类中共性的功能，不断向上抽取，最终形成了集合体系结构。

数据结构：数据存储的方式

Java中集合类的关系图

集合体系导图（用鼠标拖动图片可看大图或右击图片选择在新标签页中打开图片(I)）

三、Collection

Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行，于是衍生出两个子类接口List和Set。

Collection基本功能

A:添加功能

boolean add(Object obj):向集合中添加一个元素

boolean addAll(Collection c)：向集合中添加一个集合的元素。

B:删除功能

void clear()：删除集合中的所有元素。

boolean remove(Object obj)：从集合中删除指定的元素

boolean removeAll(Collection c):从集合中删除一个指定的集合元素。

C:判断功能

boolean isEmpty()：判断集合是否为空。

boolean contains(Object obj)：判断集合中是否存在指定的元素。

boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否存在指定的一个集合中的元素。

D:遍历功能

Iterator iterator():就是用来获取集合中每一个元素。

E:长度功能

int size():获取集合中的元素个数

F:交集功能

boolean retainAll(Collection c):判断两个集合中是否有相同的元素。???

G:把集合转换成数组

Object[] toArray():把集合变成数组。

List接口

List接口下的集合元素存储有序，可以重复。

List的特有功能

A:添加功能

void add(int index, Object obj):在指定位置添加元素

B:删除功能

Object remove(int index):根据指定索引删除元素，并把删除的元素返回。

C:修改功能

Object set(int index, Object obj):把指定索引位置的元素修改为指定的值，返回修改前的值。

D:获取功能

int indexOf(Object o):返回指定元素在集合中第一次出现的索引

Object get(int index):获取指定位置的元素

ListIterator listIterator()：列表迭代器

E:截取功能

List subList(int fromIndex, int toIndex)：截取集合。

Set 接口

Set接口下的元素无序，不可以重复。其下面分为HashSet和TreeSet。

HashSet

底层数据结构是哈希表，线程不安全，效率高。

保证唯一性依赖两个方法：hashCode()和equals()。

顺序：

判断hashCode()值是否相同。

相同：继续走equals(),看返回值

如果true：就不添加到集合。

如果false：就添加到集合。

不同：就添加到集合。

TreeSet

底层数据结构是二叉树，线程不安全，效率高。

保证元素唯一性的方法时根据返回值是否是0。

保证排序的两种方式：

自然排序（元素具备比较性）：实现Comparable接口

比较器排序（集合具备比较性）：实现Comparator接口

未完待续，下篇为迭代器+Map集合