java集合整理

一.什么是集合　　

   集合类存放于java.util包中。

   集合类存放的都是对象的引用，而非对象本身，出于表达上的便利，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用（reference)。

   集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和map(映射)。

   集合接口分为：Collection和Map，list、set实现了Collection接口

 

二.集合用法

   List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。 ArrayList和数组类似，可以动态增长，动态增长的容量为（原容量X3）/2，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高是因为ArrayList随机读取的时候采用的是get(index),根据指定位置读取元素，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

　一般工作中我们用到ArrayList最多，常用的方法比如：

   void add(int index,E element )  在列表的指定位置插入该元素；

   Object get(int index)  返回集合index索引出的元素；

   void remove(int index) 移除指定位置的元素；

   void addAll(Collection<T>) 合并集合；

　void clear() 清空集合；

　Boolean contains(Object o)判断集合是否包含某元素。

  LinkedList是基于双向链表实现的，除了当做链表使用外，它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。不是线程安全的，继承AbstractSequentialList实现List、Deque、Cloneable、Serializable。LinkList在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能效率较高.但在get与set方面弱于ArrayList，增删快读取慢。.这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比。它还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等。

  Vector 和ArrayList类似数组实现, 区别在于Vector是同步类(synchronized)线程安全.因此,开销就比ArrayList要大，Vector每次扩容会增加一倍的空间，一般实际应用中用的较少。

  Map集合使用键(key)值(value)来保存数据，其中值(value)可以重复，但键(key)必须是唯一，也可以为空，但最多只能有一个key为空，它的主要实现类有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap。

  Map接口的常用实现类有HashMap和TreeMap，HashMap类通过哈希码对其内部的映射关系进行快速查找，而TreeMap类中的映射关系存在一定的顺序，如果希望在遍历集合时是有序的，应该使用由TreeMap类实现的Map集合，否则建议使用由HashMap类实现的Map集合，因为由HashMap类实现的Map集合对于添加和删除映射关系更高效。
Map集合允许值对象为null，并且没有个数限制，因此当get()方法的返回值为null时，可能有两种情况，一种是在集合中没有该键对象，另一种是该键对象没有映射任何值对象，即值对象为null。因此，在Map集合中不应该利用get()方法来判断是否存在某个键，而应该利用containsKey()方法来判断。

  HashMap保存元素时先进后出、无序性；查询效率比较高；key-value可以为null，但最多只能为一个null；不支持线程同步，即可以有多个线程同时写HashMap，可能导致数据不一致，如果需要同步可以使用Collection的synchronizedMap方法使其同步。工作中经常使用HashMap进行存取值操作。值得注意的是通常对Map集合的遍历：

    1、将map 集合中所有的键取出存入set集合， Set<K> keySet()   返回所有的key对象的Set集合  再通过get方法获取键对应的值。  2、 values() ，获取所有的值. 。

比较常用的HashMap方法如下：

　1.put(K k,Value value);存值;   2.containsKey(Object k);判断是否存在对应的值;  3.containsValue(Value v);判断是否存在相应的值;  4.remove(Object k);移除该键值对;    5. clear();清除所有键值对

   面试中经常问到HashMap的底层原理，都要有自己的理解。 首先有一个每个元素都是链表（可能表述不准确）的数组，当添加一个元素（key-value）时，就首先计算元素key的hash值，以此确定插入数组中的位置，但是可能存在同一hash值的元素已经被放在数组同一位置了，这时就添加到同一hash值的元素的后面，他们在数组的同一位置，但是形成了链表，同一各链表上的Hash值是相同的，所以说数组存放的是链表。而当链表长度太长时（链表长度大于8），链表就转换为红黑树（java8新特性），这样大大提高了查找的效率。当链表数组的容量超过初始容量的0.75时，再散列将链表数组扩大2倍，把原链表数组的搬移到新的数组中。

   Hashtable是遗留类，很多映射的常用功能与HashMap类似，不同的是它承自Dictionary类，并且是线程安全的，任一时间只有一个线程能写Hashtable，并发性不如ConcurrentHashMap，因为ConcurrentHashMap引入了分段锁。Hashtable不建议在新代码中使用，不需要线程安全的场合可以用HashMap替换，需要线程安全的场合可以用ConcurrentHashMap替换（几乎不用）。

   LinkedHashMap是HashMap的一个子类，保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的，也可以在构造时带参数，按照访问次序排序（使用很低）。

  TreeMap实现SortedMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。如果使用排序的映射，建议使用TreeMap。在使用TreeMap时，key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator，否则会在运行时抛出java.lang.ClassCastException类型的异常（使用率低）。