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在程式中，集合類每天都在使用，以致於某些程式碼充斥著List和Map，一直沒有機會整理下它們背後的實現原理。這幾天不太忙，正好可以看會程式碼，補充下概念。
和集合類的大致分類類似，下面我也分List,Map和Set來描述。

一． List
1).ArrayList


 ArrayList維護著一個物件陣列。如果呼叫new ArrayList()後，它會預設初始一個size=10的陣列。
 每次add操作都要檢查陣列容量，如果不夠，重新設定一個初始容量1.5倍大小的新陣列，然後再把每個元素copy過去。
 在陣列中間插入或刪除，都要移動後面的所有元素。（使用System.arraycopy()）

2).LindedList
LinkedList的實現是一個雙向連結串列。每個節點除含有元素外，還包含向前，向後的指標。
新建一個LinkedList，生成一個頭節點（header，就是一個頭指標），它的元素為null。

它自包含，next和previous指標都指向自己。
執行add(Object obj)方法後，會生成一個新節點

Header節點的next指向連結串列的第一個節點，previous指向連結串列的最後一個節點，在這裡都是first。
再增加一個物件，它的形狀像下面這樣。

現在是一個標準的雙向連結串列形狀。每個節點都有自己的next和previous指標。
 增加節點，只會對連結串列的指標進行操作，速度快
 LinkedList實現了Deque，所以它有雙向佇列的特徵，在連結串列兩端可增刪資料
 使用index查詢物件時，會以index和size/2比較，從前或從後向中間搜尋
 ListIterator可向前或向後迭代

比較ArrayList和LinkedList的結構，就可以得出：
1． ArrayList的remove和add(index, Object)操作代價高，需要移動後面的每個元素。
2． LinkedList的get(index)操作代價高，它要先迴圈遍歷list，找到Object


二． Map
1).HashMap
HashMap的結構是一個雜湊桶，初始化時生成如下結構

每個bucket包含一個Entry(map自定義的一種結構，包含一個往後的指標)的連結串列。
在put(key, value)後，它的結構如下

將key的hashcode再次雜湊，然後用這個hash和length-1進行按位與操作，得到bucket的index，然後檢查當前bucket的連結串列，有沒有這個key,如果有替換value，沒有則跟在連結串列的最後。
 允許key和value都可以是null
 Index=0的bucket存key=null的value，也可以是其它hashcode為0的項
 初始容量必須為2的冪次（我的理解是，在生成index的時候有這樣的程式碼:hase ^ (length - 1)），length – 1的二進位制程式碼為全1,則容易進行hash的設計）
 如果兩個key雜湊後的index一樣的話，第一個key生成的Entry先存在桶中，第二個key生成的Entry會將第一個Entry設為自己的next，串起來。（如圖中，先put(yy, “first”)，會將這個Entry設為bucket的第一項，後put(xx,”second”)，則生成新Entry，它的next為key為yy的Entry，生成一個連結串列）
 在put操作中，會比較threshold（capacity * load_factor，一個臨界值），如果size > threshold的話，生成一個當前bucket兩倍數量的buckets，然後把現有的資料重新雜湊到新bucket中
 對HashMap迭代時，返回資料的順序是:index從0到length-1，迴圈遍歷每個bucket，把不為null的資料取出，每個bucket內的順序由連結串列的順序決定。而不是由插入資料決定。

2).LinkedHashMap
上面說過，Map的迭代不由插入順序決定。如果要保持這種順序呢？就要新增加一種結構來保持。

LinkedHashMap是HashMap的子類，增加一個雙向連結串列，用來儲存每個新加入的節點。在遍歷時，按連結串列的順序進行。其實差不多就是上面HashMap和LinkedList的和吧。
三． Set
1).HashSet
HashSet使用HashMap來保持元素。Key = 元素，value是一個公有的物件，對每個元素都一樣，在HashMap裡面key是惟一的，當然很適合於構造set集合。等同於用HashMap包裝了次，顯示Set自己的特性。

最後還要提到集合類裡面一個很重要的類:Collections，它有很多自己獨特的靜態方法。當然它主要提供幾種特殊集合(List, Map,Set)，可以呼叫靜態方法來獲得：Unmodifiable*(不可修改集合，不可新增或刪除元素)，Synchronize*(保持同步集合，它的基本每個方法都加鎖，防止併發操作)，Checked*(宣告之始傳入特定型別，以後的操作都會驗證加入元素是否屬於已定型別)，Singleton*(集合中只包含一個元素)。它們都是通過包裝集合類中的抽象類獲得，產生不同的行為。

上面是常見的幾種集合類，其它類我很少使用到。
不記得是誰說過，我們最容易記住影象化的知識。在學習了部分集合類知識後，總結下，以便以後忘記了還能翻看下。

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