java集合类总结

首先了解什么是java集合API：

java集合API是用来表示和操作集合的统一框架，它包含接口、实现类、已经帮助程序员完成一些编程的算法。

具体来说，有6个集合接口，分别是：Collection、List、Set、Map、Iterator、Comparable。其基本结构如下图：

1. Collection 接口
       Collection是最基本的集合接口，它定义了一组允许重复的对象，Collection接口派生出两个子接口List与Set，分别定义了不同的数据存储方式。
   
2. Set 接口
        Set接口继承于Collection接口，它表示数学意义上的集合概念，Set集合中的元素是无序且不可重复的。
         Set 接口两种普通的实现：HashSet 和TreeSet。在更多情况下，您会使用 HashSet 存储重复自由的集合。考虑到效率，添加到 HashSet 的对象需要采用恰当分配散列码的方式来实现hashCode() 方法。虽然大多数系统类覆盖了 Object 中缺省的hashCode()实现，但创建您自己的要添加到 HashSet 的类时，别忘了覆盖 hashCode()。当您要从集合中以有序的方式抽取元素时，TreeSet 实现会有用处。为了能顺利进行，添加到TreeSet 的元素必须是可排序的。 “集合框架”添加对 Comparable 元素的支持，在排序的“可比较的接口”部分中会详细介绍。我们暂且假定一棵树知道如何保持java.lang 包装程序器类元素的有序状态。一般说来，先把元素添加到 HashSet，再把集合转换为TreeSet 来进行有序遍历会更快。

   为优化 HashSet 空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。TreeSet 不包含调优选项，因为树总是平衡的，保证了插入、删除、查询的性能为log(n)。

   HashSet 和 TreeSet 都实现 Cloneable 接口。
   

3. List 接口

   　  List接口也继承于Collection接口，但是与Set接口恰恰相反，List接口的集合类中的元素是有序且可重复。

         两个重要的实现类：ArrayList和LinkedList

         1.ArrayList特点是有序可重复的，读快改慢。

         2.LinkedList是一个双向链表结构的，改快读慢。
   
   Set和List对比：
       Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。
       List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。
   
   

4. Map接口
   
   Map也是接口，但没有继承Collection接口。该接口描述了不重复的键到值的映射。Map接口用于维护键/值对

   特征：它描述了从不重复的键到值的映射。

   两个重要的实现类：HashMap和TreeMap

          1.HashMap，基于哈希表实现，特点就是键值对的映射关系。一个key对应一个Value。HashMap中元素的排列顺序是不固定的。更加适合于对元素进行插入、删除和定位。

          2.TreeMap，基于红黑书实现。TreeMap中的元素保持着某种固定的顺序。更加适合于对元素的顺序遍历。 历史遗留类HashTable，也是Map的实现类，其与HashMap区别在于：

   　　● HashMap和Hashtable大致是等同的，除了非同步和空值（HashMap允许null值作为key和value，而Hashtable不可以）。

   　　● HashMap没法保证映射的顺序一直不变，但是作为HashMap的子类LinkedHashMap，如果想要预知的顺序迭代（默认按照插入顺序），你可以很轻易的置换为HashMap，如果使用Hashtable就没那么容易了。

   　　● HashMap不是同步的，而Hashtable是同步的。

   　　● 迭代HashMap采用快速失败机制，而Hashtable不是，所以这是设计的考虑点。
   

5. Iterator接口
   所有实现了Collection接口的容器类都有iterator方法，用于返回一个实现了Iterator接口的对象。Iterator对象称作迭代器，Iterator接口方法能以迭代方式逐个访问集合中各个元素，并可以从Collection中除去适当的元素。
   

6. Comparable接口
   Comparable可以用于比较的实现，实现了Comparable接口的类可以通过实现comparaTo方法从而确定该类对象的排序方式。

下面部分转自http://blog.csdn.net/jinhuoxingkong/article/details/51225641

一、关系

Collection

--List：以特定顺序存储

--ArrayList、LinkList、Vector

--Set：不能包含重复的元素

--HashSet、TreeSet

Map

--HashMap、HashTable、TreeMap

二、分别讲解

Collection：Collection是一个父接口，List和Set是继承自他的子接口，Collection是最基本的集合接口，Java SDK中不提供直接继承自Collection的类，而是提供继承自他子接口的类，如List和Set。所用的Collection类都支持一个Iterator()方法来遍历。

List：List接口是有序的，会精确的将元素插入到指定的位置，和下面的Set接口不同，List接口允许有相同元素

ArrayList：实现可变大小的数组，允许所有的元素，不是同步的，也就是没有同步方法

LinkList：允许null元素，通常在首部或者尾部操作，所以常被使用做堆栈(stack)、队列(queue)和双向队列(deque)

Vector：类似于ArrayList，但Vector是同步的，Stack继承自Vector

Set：是一种不包含重复元素的Collection接口

HashSet：不能有重复元素，底层是使用HashMap来实现的

Map：此接口实现的Key到Value的映射，一个Map中不能包含相同的Key，每个Key只能映射一个Value

   HashTable：实现了一个Key-Value的哈希表，每一个非null元素都可作为Key或者Value，HashTable是同步的

   HashMap：和HashTable的不同之处是，非同步的，且允许null元素的存在

三、Array和Arrays   Collection和Collections

Array：是所以随机访问一串对象中，最有效率的一种，但是元素类型必须相同，且容量固定无法改变。

Arrays：此静态类专门操作array，提供搜索、排序、复制等静态方法

Collection：Java.util下的一个接口，是各种集合结构的父接口

Collections：Java.util下的一个专用静态类，他包含各种集合操作的静态方法，包括对集合的搜索、排序、线程安全等操作。

四、总结

涉及到堆栈、队列等操作，使用List接口，快速插入和删除应使用LinkList，随机访问元素使用ArrayList

单线程使用非同步类，多线程使用同步类

注意对HashTable的操作，作为Key的对象要覆写equals和hashCode方法

在各种Map中HashMap用于快速查找

最长使用的是ArrayList、HashSet、HashMap、Array