集合的概述
集合的由来
- 当需要在Java程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量。
- 当需要在Java程序中记录多个类型相同的数据内容时，声明一个一维数组。
- 当需要在Java程序中记录多个类型不同的数据内容时，则创建一个对象。
- 当需要在Java程序中记录多个类型相同的对象数据时，创建一个对象数组。
- 当需要在Java程序中记录多个类型不同的对象数据时，则准备一个集合。
集合的框架
Collection集合
Collection集合概念
java.util.Collection接口是List接口、Queue 接口以及Set接口的父接口，因此该接口里定义的方法 既可用于操作List集合，也可用于操作Queue集合和Set集合。
Collection集合常用方法
Collection集合遍历方式
Itertor接口
Itertor基本概念
- java.util.Iterator接口主要用于描述迭代器对象，可以遍历Collection集合中的所有元素。
- java.util.Collection接口继承Iterable接口，因此所有实现Collection接口的实现类都可以使用该迭代器对象。
Itertor常用方法
for earch 循环
for earch基本概念
- Java5推出了增强型for循环语句，可以应用数组和集合的遍历。
- 是经典迭代的“简化版”。
语法格式
for(元素类型 变量名 : 数组/集合名称) {循环体;}
List集合
基本概念
- java.util.List集合是Collection集合的子集合，该集合中允许有重复的元素并且有先后放入次序。 该集合的主要实现类有：ArrayList类、LinkedList类、Stack类、Vector类。
- 其中ArrayList类的底层是采用动态数组进行数据管理的，支持下标访问，增删元素不方便。 其中LinkedList类的底层是采用双向链表进行数据管理的，访问不方便，增删元素方便。
- 可以认为ArrayList和LinkedList的方法在逻辑上完全一样，只是在性能上有一定的差别，ArrayList更适合于随机访问而LinkedList更适合于插入和删除；在性能要求不是特别苛刻的情形下可以忽略这个差别。
- 其中Stack类的底层是采用动态数组进行数据管理的，该类主要用于描述一种具有后进先出特征的数据结构，叫做栈(last in fifirst out LIFO)。
- 其中Vector类的底层是采用动态数组进行数据管理的，该类与ArrayList类相比属于线程安全的类，效率比较低，以后开发中基本不用。
常用方法
Queue集合
基本概念
- java.util.Queue集合是Collection集合的子集合，与List集合属于平级关系。
- 该集合的主要用于描述具有先进先出特征的数据结构，叫做队列(fifirst in fifirst out FIFO)。
- 该集合的主要实现类是LinkedList类，因为该类在增删方面比较有优势。
常用方法
Set集合
基本概念
- java.util.Set集合是Collection集合的子集合，与List集合平级。
- 该集合中元素没有先后放入次序，且不允许重复。
- 该集合的主要实现类是：HashSet类 和 TreeSet类以及LinkedHashSet类。
- 其中HashSet类的底层是采用哈希表进行数据管理的。
- 其中TreeSet类的底层是采用红黑树进行数据管理的。
- 其中LinkedHashSet类与HashSet类的不同之处在于内部维护了一个双向链表，链表中记录了元素的迭代顺序，也就是元素插入集合中的先后顺序，因此便于迭代。
常用方法
参考Collection集合方法
元素添加至集合原理
- 使用元素调用hashCode方法获取对应的哈希码值，再由某种哈希算法计算出该元素在数组中的索引位置。
- 若该位置没有元素，则将该元素直接放入即可。
- 若该位置有元素，则使用新元素与已有元素依次比较哈希值，若哈希值不相同，则将该元素直接放入。
- 若新元素与已有元素的哈希值相同，则使用新元素调用equals方法与已有元素依次比较。
- 若相等则添加元素失败，否则将元素直接放入即可。
TreeSet集合
TreeSet集合概念
- 二叉树主要指每个节点最多只有两个子节点的树形结构。
满足以下3个特征的二叉树叫做有序二叉树。
a.左子树中的任意节点元素都小于根节点元素值；
b.右子树中的任意节点元素都大于根节点元素值；
c.左子树和右子树的内部也遵守上述规则；由于TreeSet集合的底层采用红黑树进行数据的管理，当有新元素插入到TreeSet集合时，需要使用新元素与集合中已有的元素依次比较来确定新元素的合理位置。
- 比较元素大小的规则有两种方式：
使用元素的自然排序规则进行比较并排序，让元素类型实现java.lang.Comparable接口；
使用比较器规则进行比较并排序，构造TreeSet集合时传入java.util.Comparator接口；
- 自然排序的规则比较单一，而比较器的规则比较多元化，而且比较器优先于自然排序；
Map集合
Map集合概念
java.util.Map
K - 此映射所维护的键(Key)的类型，相当于目录。
V - 映射值(Value)的类型，相当于内容。该集合中key是不允许重复的，而且一个key只能对应一个value。
- 该集合的主要实现类有：HashMap类、TreeMap类、LinkedHashMap类、Hashtable类、 Properties类。
- 其中HashMap类的底层是采用哈希表进行数据管理的。
- 其中TreeMap类的底层是采用红黑树进行数据管理的。
- 其中LinkedHashMap类与HashMap类的不同之处在于内部维护了一个双向链表，链表中记录了元素的迭代顺序，也就是元素插入集合中的先后顺序，因此便于迭代。
- 其中Hashtable类是古老的Map实现类，与HashMap类相比属于线程安全的类，且不允许null作 为key或者value的数值。
- 其中Properties类是Hashtable类的子类，该对象用于处理属性文件，key和value都是String类型的。
- Map集合是面向查询优化的数据结构, 在大数据量情况下有着优良的查询性能。
- 经常用于根据key检索value的业务场景。
常用的方法
元素放入HashMap集合原理
- 使用元素的key调用hashCode方法获取对应的哈希码值，再由某种哈希算法计算在数组中的索引位置。
- 若该位置没有元素，则将该键值对直接放入即可。若该位置有元素，则使用key与已有元素依次比较哈希值，若哈希值不相同，则将该元素直接放入。
- 若key与已有元素的哈希值相同，则使用key调用equals方法与已有元素依次比较。
- 若相等则将对应的value修改，否则将键值对直接放入即可。
相关常量
- DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量是16。
- DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子是0.75。
- threshold：扩容的临界值，该数值为：容量*填充因子，也就是12。
- TREEIFY_THRESHOLD：若Bucket中链表长度大于该默认值则转化为红黑树存储，该数值是8。
- MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量，该数值是64。
Collections类
Collections类概述
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