【java】详解集合

目录结构：

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1. 集合概述
1. 什么是集合
2. Collection和Map的区别
3. List和Set的区别
4. ArrayList和LinkedList的区别
5. HashSet和TreeSet的区别
6. HashMap和TreeMap的区别
7. List,Set,Map的比较
2. List接口及其常用实现类
1. ArrayList类
2. LinkedList类
3. Stack类
4. Vector类
5. 其它
1. 在List集合中存储自定义数据
2. 互调List集合中的两个数据
3. Queue接口及其常用实现类
1. LinkedList
4. Set接口及其常用实现类
1. HashSet接口及其常用实现类
1. 在HashSet中存储自定义数据
2. TreeSet类
1. 自然排序法
2. 比较器
3. Set集合中的迭代器
5. Map接口
1. TreeMap和HashMap
2. 在Map中互调两个数据
3. Map集合转化为其它集合的方法
1. keySet()方法的使用
2. entrySet()方法的使用
3. values()方法的使用

1.1什么是集合

集合是对一组存储数据类的统称，相关的类都存放在java.util包中。

Collection:

Map:

图中灰底的类是比较常用的类，从上面的图片中我们可以看出，

集合分为两大类：Collection和Map

1.2 Collection和Map的区别

 Collection接口中存放的是单个元素

Map接口存放的是单对元素

1.3 List和Set的区别

 List接口是有序的，其中的元素可以重复

Set接口是无序的，其中的元素不可以重复

1.4 ArrayList和LinkedList的区别

 ArrayList的底层实现是动态数组结构的，查找和修改元素方便，增加和删除元素不方便。

LinkedList的底层实现是链表结构，增加和删除元素方便，查找和修改元素不方便。

1.5 HashSet和TreeSet的区别

 HashSet的底层是基于HashCode表进行存储的。

TreeSet的底层是基于平衡有序二叉树（又称红黑树）实现的。

1.6 HashMap和TreeMap的区别

 HashMap，TreeMap的底层和Set接口中HashSet，TreeSet底层实现结构类似。Set中只能存放单个元素，Map中只能存储单对元素。

1.7 List，Set，Map的比较

List接口是有序的，存储的是单个元素，元素允许重复。

Set接口是无序的，存储的是单个元素，元素不允许重复。

Map接口是采用（key）键-（value）值进行存储，其中key不允许重复，value允许重复。

二，List接口及其常用实现类

List中的元素是有序的。实现List接口中的常用子类有：ArrayList，LinkedList，Stack，Vector

2.1 ArrayList类

由于数组是内存中一段连续的存储空间，因此可以非常方便地通过下标来访问和修改元素。如果在数组的开始和末尾增加或删除元素还比较容易，但是在数组中间增加或是删除某个元素，那么就需要移动其它的元素位置，若数组长度非常大，那么移动的元素就非常多，效率就比较低。

 由于ArrayList的底层实现和数组类似，下面通过一个简单的Demo来看一看：

 1         int []arr=new int[10];
 2         /*
 3          * 赋值
 4          */
 5         for(int i=0;i<arr.length;i++){
 6             arr[i]=i;
 7         }
 8         /*
 9          * 打印
10          */
11         System.out.print("原数组：");
12         for(int i:arr){
13             System.out.print(i+" ");// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
14         }
15         System.out.println();
16         /*
17          * 移除数组下表为6的元素
18          */
19         int index=5;
20         for(int i=index;i<arr.length-1;i++){
21             arr[i]=arr[i+1];
22         }
23         /*
24          * 打印
25          */        
26         System.out.print("修改后：");
27         for(int i:arr){
28             System.out.print(i+" ");// 0 1 2 3 4 6 7 8 9 9
29         }

上面的代码移除了原数组下标为6的元素，并且移动了数组4次。

ArrayList的底层是采用动态数组实现的，访问和修改方便，增删不方便。

2.2 LinkedList类

附上一张图片来说明LinkedList和ArrayList的区别

LinkedList类的底层是采用动态链表实现的，增删方便，访问和修改不方便。

2.3 Stack类

该类的数据存储结构同栈类似，也是后进先出。

Stack类是采用动态数组的方式实现的，该类是一种具有后进先出特性的数据结构，简称LIFO（Last Input First Output）。

Stack类是Vector类的一个子类，它模拟了“栈”这种数据存储结构，Stack类是一个古老的类，也是线程安全、效率较低的一个类。不建议使用Stack类，如果需要“栈”这种结构可以考虑使用ArrayDeque代替。

2.4 Vector类

该类是采用动态数组的方式实现的，与ArrayList类相比，支持线程安全，效率比较低，Java官方推荐使用ArrayList。

到这里都知道Vector和ArrayList都是List的实现类，在上面关于ArrayList的介绍中，我们已经知道了ArrayList其实是基于动态数组结构的，其实Vector和ArrayList类似，也是基于动态数组。ArrayList和Vector对象是采用initialCapacity参数来设置数组的长度，当ArrayList对象和Vector对象添加的元素超过了数组的长度，initialCapacity会自动增加。如果在创建ArrayList和Vector对象的时候不指定initialCapacity的值，默认的长度是10。我们已经知道官方推荐使用ArrayList代替Vector，那么如何解决ArrayList不是线程安全的问题呢？其实JDK官方提供一个Collections的工具类，可以使用该类实现ArrayList的线程安全，比如： ArrayList arrayList= Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));  

2.5 其它

2.5.1 在List集合中存储自定义数据

在List集合中的数据是按照数组结构存储的，因此如果在List集合中存储自定义类数据的时候，不需要在自定义类中继承或是实现某些特殊的接口。

Student类：

 1 public class Student {
 2     
 3     private String name;//姓名
 4     private int age;//年龄
 5     
 6     public Student() {
 7         super();
 8     }
 9     
10     public Student(String name, int age) {
11         super();
12         setName(name);
13         setAge(age);
14     }
15 
16     public String getName() {
17         return name;
18     }
19     
20     public void setName(String name) {
21         this.name = name;
22     }
23     
24     public int getAge() {
25         return age;
26     }
27     
28     public void setAge(int age) {
29         this.age = age;
30     }
31 }

Student类