Java集合(5)：理解Collection

Collection是List、Set、Queue的共同接口。Collection主要方法有：

int size()：返回当前集合中元素的数量

boolean add(E e)：添加对象到集合

boolean remove(Object o)：删除指定的对象

boolean contains(Object o)：查找集合中是否有指定的对象

boolean containsAll(Collection<?> c)：查找集合中是否有集合c中的元素

boolean isEmpty()：判断集合是否为空

Iterator iterator()：返回一个迭代器

boolean addAll(Collection<? extends E> c)：将集合c中所有的元素添加给该集合

boolean removeAll(Collection<?> c)：从集合中删除c集合中也有的元素

boolean retainAll(Collection<?> c)：从集合中删除集合c中不包含的元素

void clear()：删除集合中所有元素

Object toArray()：返回一个数组，该数组包含容器内所有元素

<T> T[] toArray(T[] a)：返回一个数组，该数组包含容器内所有元素，返回结果的运行时类型与参数a类型相同

List<E> Set<E> Queue<E>都是继承Collection<E>的接口，同时它们也有自己的方法：

(1) List<E>

List是一个元素有序的、可以重复、可以为null的集合。List接口的实现类在实现插入元素时，都会根据索引进行排列。List中除了继承 Collection的一些方法，还提供以下操作：

指定位置的读取插入删除

E get(int index)

E set(int index, E element)

void add(int index, E element);

boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)

E remove(int index)

查找某个对象的位置

int indexOf(Object o)

int lastIndexOf(Object o)

使用 Iterator的拓展版迭代器ListIterator进行迭代操作。使用ListIterator可以对List进行向前、向后双向遍历，同时还允许进行add, set, remove等操作。

ListIterator<E> listIterator()

使用subList方法对list进行任意范围的操作

List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)

Java集合框架中最常使用的几种List实现类是ArrayList，LinkedList和Vector。ArrayList作为默认选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList。Vector支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。

(2) Set<E>

存入Set的每个元素都必须是唯一的，因为Set不保存重复元素。加入Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口，所以Set接口不能维护元素的次序。

HashSet作为默认选择，为快速查找而设计，存入其的元素都必须定义HashCode()。TreeSet是保持次序的Set，底层结构为树结构，它可以从Set中提取有序的序列，元素必须实现Comparable接口。LinkedHashSet具有HashSet的查询速度，同时内部使用链表维护元素插入的顺序，存入其的元素也必须定义HashCode()。

(3) Queue<E>

队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。遵循先进先出原则(FIFO)。Queue的底层使用了数组。

boolean add(E e)：添加元素到队列中，相当于进入队尾排队(Collection style)

boolean offer(E e)：添加元素到队列中，相当于进入队尾排队(Queue style)

E remove()：移除队头元素(Collection style)

E poll()：移除队头元素(Queue style)

E element()：获取但不移除队列头的元素(Collection style)

E peek()：获取但不移除队列头的元素(Queue style)

除了并发应用，Queue在目前的Java中有几个实现：LinkedList-->Deque-->Queue，PriorityQueue-->Queue，ArrayDeque-->Deque-->Queue。

Deque是一个双向队列，这意味着两边都可以做队头/队尾。因此增加了addFirst(E e)/offerFirst(E e)，addLast(E e)/offerLast(E e)，removeFirst()/pollFirst()，removeLast()/pollLast()，getFirst()/peekFirst()，getLast()/peekLast()方法。

PriorityQueue是一个优先级队列，元素需要实现Comparable接口。compareTo()方法中优先级高的会被先取出来。