Collectionhtml
来源于Java.util包，是很是实用经常使用的数据结构!!!!!字面意思就是容器。具体的继承实现关系以下图，先总体有个印象，再依次介绍各个部分的方法，注意事项，以及应用场景。java
--------------------------------------------------------------------------------------------面试
collection主要方法:算法
boolean add(Object o)添加对象到集合
boolean remove(Object o)删除指定的对象
int size()返回当前集合中元素的数量
boolean contains(Object o)查找集合中是否有指定的对象
boolean isEmpty()判断集合是否为空
Iterator iterator()返回一个迭代器
boolean containsAll(Collection c)查找集合中是否有集合c中的元素
boolean addAll(Collection c)将集合c中全部的元素添加给该集合
void clear()删除集合中全部元素
void removeAll(Collection c)从集合中删除c集合中也有的元素
void retainAll(Collection c)从集合中删除集合c中不包含的元素
--------------------------------------------------------------------------------------------编程
collection主要子接口对象：数组
├List(抽象接口，可重复有序)
list主要方法：
void add(int index,Object element)在指定位置上添加一个对象
boolean addAll(int index,Collection c)将集合c的元素添加到指定的位置
Object get(int index)返回List中指定位置的元素
int indexOf(Object o)返回第一个出现元素o的位置.
Object remove(int index)删除指定位置的元素
Object set(int index,Object element)用元素element取代位置index上的元素,返回被取代的元素
void sort()
--------------------------------------------------------------------------------------------安全
1.List主要子接口对象微信
│├LinkedList没有同步方法
│├ArrayList非同步的（unsynchronized）
数据结构
│└Vector(同步) 很是相似ArrayList，可是Vector是同步的 框架
└Stack 记住 push和pop方法，还有peek方法获得栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。注意：Stack刚建立后是空栈。
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2.└Set不包含重复的元素
HashSet
SortSet
TreeSet
另外：-Queue(继承collection)---Deque
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3.Map
Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。
方法：
boolean equals(Object o)比较对象
boolean remove(Object o)删除一个对象
put(Object key,Object value)添加key和value
├Hashtable 任何非空（non-null）的对象。同步的
├HashMap 可空的对象。不一样步的 ，可是效率高，较经常使用。 注：迭代子操做时间开销和HashMap的容量成比例。所以，若是迭代操做的性能至关重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得太高，或者load factor太低。
└WeakHashMap 改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，若是一个key再也不被外部所引用，那么该key能够被GC回收。
SortMap---TreeMap
4.总结：
a.若是涉及到堆栈，队列（先进后出）等操做，应该考虑用List，对于须要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，若是须要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。
b.若是程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，若是多个线程可能同时操做一个类，应该使用同步的类。
c.要特别注意对哈希表的操做，做为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。
d.尽可能返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样若是之后须要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。
e.ArrayList、HashSet/LinkedHashSet、PriorityQueue、LinkedList是线程不安全的，
可使用synchronized关键字，或者相似下面的方法解决:
- List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
5.几个面试常见问题：
1.Q:ArrayList和Vector有什么区别？HashMap和HashTable有什么区别？
A:Vector和HashTable是线程同步的（synchronized）。性能上，ArrayList和HashMap分别比Vector和Hashtable要好。
2.Q:大体讲解java集合的体系结构
A:List、Set、Map是这个集合体系中最主要的三个接口。
其中List和Set继承自Collection接口。
Set不容许元素重复。HashSet和TreeSet是两个主要的实现类。
List有序且容许元素重复。ArrayList、LinkedList和Vector是三个主要的实现类。
Map也属于集合系统，但和Collection接口不一样。Map是key对value的映射集合，其中key列就是一个集合。key不能重复，可是value能够重复。HashMap、TreeMap和Hashtable是三个主要的实现类。
SortedSet和SortedMap接口对元素按指定规则排序，SortedMap是对key列进行排序。
3.Q：Comparable和Comparator区别
A:调用java.util.Collections.sort(List list)方法来进行排序的时候，List内的Object都必须实现了Comparable接口。
java.util.Collections.sort(List list，Comparator c)，能够临时声明一个Comparator 来实现排序。
- Collections.sort(imageList, new Comparator() {
- public int compare(Object a, Object b) {
- int orderA = Integer.parseInt( ( (Image) a).getSequence());
- int orderB = Integer.parseInt( ( (Image) b).getSequence());
- return orderA - orderB;
- }
- });
若是须要改变排列顺序
改为return orderb - orderA 便可。
6.其余注意点
List接口对Collection进行了简单的扩充，它的具体实现类经常使用的有ArrayList和LinkedList。你能够将任何东西放到一个List容器中，并在须要时从中取出。ArrayList从其命名中能够看出它是一种相似数组的形式进行存储，所以它的随机访问速度极快，而LinkedList的内部实现是链表，它适合于在链表中间须要频繁进行插入和删除操做。在具体应用时能够根据须要自由选择。前面说的Iterator只能对容器进行向前遍历，而ListIterator则继承了Iterator的思想，并提供了对List进行双向遍历的方法。
Set接口也是Collection的一种扩展，而与List不一样的时，在Set中的对象元素不能重复，也就是说你不能把一样的东西两次放入同一个Set容器中。它的经常使用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素，可是你放到HashSet中的对象须要实现hashCode()方法，它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放，这就要求你放入其中的对象是可排序的，这就用到了集合框架提供的另外两个实用类Comparable和Comparator。一个类是可排序的，它就应该实现Comparable接口。有时多个类具备相同的排序算法，那就不须要在每分别重复定义相同的排序算法，只要实现Comparator接口便可。集合框架中还有两个很实用的公用类：Collections和Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些很是有用的方法，Arrays则是对一个数组进行相似的操做。
Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器，而一个值对象又能够是一个Map，依次类推，这样就可造成一个多级映射。对于键对象来讲，像Set同样，一个Map容器中的键对象不容许重复，这是为了保持查找结果的一致性;若是有两个键对象同样，那你想获得那个键对象所对应的值对象时就有问题了，可能你获得的并非你想的那个值对象，结果会形成混乱，因此键的惟一性很重要，也是符合集合的性质的。固然在使用过程当中，某个键所对应的值对象可能会发生变化，这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有惟一性的要求。你能够将任意多个键都映射到一个值对象上，这不会发生任何问题（不过对你的使用却可能会形成不便，你不知道你获得的究竟是那一个键所对应的值对象）。Map有两种比较经常使用的实现：HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希码的算法，以便快速查找一个键，TreeMap则是对键按序存放，所以它便有一些扩展的方法，好比firstKey(),lastKey()等，你还能够从TreeMap中指定一个范围以取得其子Map。键和值的关联很简单，用pub(Object key,Object value)方法便可将一个键与一个值对象相关联。用get(Object key)可获得与此key对象所对应的值对象。
遍历Map的方式：
a.//最常规的一种遍历方法，最常规就是最经常使用的，虽然不复杂，但很重要，这是咱们最熟悉的，就很少说了！！
- public static void work(Map<String, Student> map) {
- Collection<Student> c = map.values();
- Iterator it = c.iterator();
- for (; it.hasNext();) {
- System.out.println(it.next());
- }
- }
b.// 利用keyset进行遍历，它的优势在于能够根据你所想要的key值获得你想要的 values，更具灵活性！！
- public static void workByKeySet(Map<String, Student> map) {
- Set<String> key = map.keySet();
- for (Iterator it = key.iterator(); it.hasNext();) {
- String s = (String) it.next();
- System.out.println(map.get(s));
- }
- }
c.// 比较复杂的一种遍历在这里，暴力!!，它的灵活性太强了，想获得什么就能获得什么~~
- public static void workByEntry(Map<String, Student> map) {
- Set<Map.Entry<String, Student>> set = map.entrySet();
- for (Iterator<Map.Entry<String, Student>> it = set.iterator(); it
- .hasNext();) {
- Map.Entry<String, Student> entry = (Map.Entry<String, Student>) it
- .next();
- System.out.println(entry.getKey() + "—>" + entry.getValue());
- }
- }
d.//Map.Entry的另一种简练写法(foreach遍历方式)
- public static void workByEntry(Map<String, Student> map) {
- Set<Map.Entry<String, Student>> set = map.entrySet();
- for (Map.Entry<String, Student> me : set) {
- System.out.println(me.getKey() + "—>" + me.getValue());
- }
- }
7.Queue
Queue和List有两个区别：
前者有“队头”的概念，取元素、移除元素、均为对“队头”的操做（一般但不老是FIFO，即先进先出），
然后者只有在插入时须要保证在尾部进行；前者对元素的一些同一种操做提供了两种方法，在特定状况下抛异常/返回特殊值——add()/offer()、remove()/poll()、element()/peek()。不难想到，在所谓的两种方法中，抛异常的方法彻底能够经过包装不抛异常的方法来实现，这也是AbstractQueue所作的。
Deque接口继承了Queue，可是和AbstractQueue没有关系。Deque同时提供了在队头和队尾进行插入和删除的操做。
PriorityQueue
PriorityQueue用于存放含有优先级的元素，插入的对象必须能够比较。该类内部一样封装了一个数组。与其抽象父类AbstractQueue不一样，PriorityQueue的offer()方法在插入null时会抛空指针异常——null是没法与其余元素比较一般意义下的优先级的；此外，add()方法是直接包装了offer()，没有附加的行为。
因为其内部的数据结构是数组的缘故，不少操做都须要先把元素经过indexOf()转化成对应的数组下标，再进行进一步的操做，如remove()、removeEq()、contains()等。其实这个数组保持优先级队列的方式，是采用堆(Heap)的方式，具体能够参考任意一本算法书籍，好比《算法导论》等，这里就不展开解释了。和堆的特性有关，在寻找指定元素时，必须从头到尾遍历，而不能使用二分查找。
LinkedList
LinkedList既是List，也是Queue(Deque)，其缘由是它是双向的，内部的元素(Entry)同时保留了上一个和下一个元素的引用。使用头部的引用header，取其previous，就能够得到尾部的引用。经过这一转换，能够很容易实现Deque所须要的行为。也正所以，能够支持栈的行为，天生就有push()和pop()方法。简而言之，是Java中的双向链表，其支持的操做和普通的双向链表同样。
和数组不一样，根据下标查找特定元素时，只能遍历地获取了，于是在随机访问时效率不如ArrayList。尽管如此，做者仍是尽量地利用了LinkedList的特性作了点优化，尽可能减小了访问次数：
- private Entry<E> entry(int index) {
- if (index < 0 || index >= size)
- throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
- ", Size: "+size);
- Entry<E> e = header;
- if (index < (size >> 1)) {
- for (int i = 0; i <= index; i++)
- e = e.next;
- } else {
- for (int i = size; i > index; i--)
- e = e.previous;
- }
- return e;
- }
LinkedList对首部和尾部的插入都支持，但继承自Collection接口的add()方法是在尾部进行插入。
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