一、集合大綱

1.集合和陣列的區別：

2.Collection集合的方法：

3.常用集合的分類：

Collection介面的介面 物件的集合（單列集合）
├——-List介面：元素按進入先後有序儲存，可重複
│—————-├LinkedList介面實現類， 連結串列， 插入刪除， 沒有同步， 執行緒不安全
│—————-├ArrayList介面實現類， 陣列， 隨機訪問， 沒有同步， 執行緒不安全
│—————-└Vector介面實現類 陣列， 同步， 執行緒安全
│ ———————-└Stack是Vector類的實現類
└——-Set介面： 僅接收一次，不可重複，並做內部排序
├—————-└HashSet使用hash表（陣列）儲存元素
│————————└LinkedHashSet連結串列維護元素的插入次序
└ —————-TreeSet底層實現為二叉樹，元素排好序

Map介面 鍵值對的集合 （雙列集合）
├———Hashtable介面實現類， 同步， 執行緒安全
├———HashMap介面實現類 ，沒有同步， 執行緒不安全-
│—————–├LinkedHashMap雙向連結串列和雜湊表實現
│—————–└WeakHashMap
├ ——–TreeMap紅黑樹對所有的key進行排序
└———IdentifyHashMap

二、List和Set集合詳解：

1.list和set的區別：

2.List：

（1）ArrayList：底層資料結構是陣列，查詢快，增刪慢，執行緒不安全，效率高，可以儲存重複元素
（2）LinkedList底層資料結構是連結串列，查詢慢，增刪快，執行緒不安全，效率高，可以儲存重複元素
（3）Vector:底層資料結構是陣列，查詢快，增刪慢，執行緒安全，效率低，可以儲存重複元素

3.Set：

(1)HashSet底層資料結構採用雜湊表實現，元素無序且唯一，執行緒不安全，效率高，可以儲存null元素，元素的唯一性是靠所儲存元素型別是否重寫hashCode()和equals()方法來保證的，如果沒有重寫這兩個方法，則無法保證元素的唯一性。
具體實現唯一性的比較過程：儲存元素首先會使用hash()演算法函式生成一個int型別hashCode雜湊值，然後已經的所儲存的元素的hashCode值比較，如果hashCode不相等，則所儲存的兩個物件一定不相等，此時儲存當前的新的hashCode值處的元素物件；如果hashCode相等，儲存元素的物件還是不一定相等，此時會呼叫equals()方法判斷兩個物件的內容是否相等，如果內容相等，那麼就是同一個物件，無需儲存；如果比較的內容不相等，那麼就是不同的物件，就該儲存了，此時就要採用雜湊的解決地址衝突演算法，在當前hashCode值處類似一個新的連結串列， 在同一個hashCode值的後面儲存儲存不同的物件，這樣就保證了元素的唯一性。
Set的實現類的集合物件中不能夠有重複元素，HashSet也一樣他是使用了一種標識來確定元素的不重複，HashSet用一種演算法來保證HashSet中的元素是不重複的， HashSet採用雜湊演算法，底層用陣列儲存資料。預設初始化容量16，載入因子0.75。
Object類中的hashCode()的方法是所有子類都會繼承這個方法，這個方法會用Hash演算法算出一個Hash（雜湊）碼值返回，HashSet會用Hash碼值去和陣列長度取模， 模（這個模就是物件要存放在陣列中的位置）相同時才會判斷陣列中的元素和要加入的物件的內容是否相同，如果不同才會新增進去。
Hash演算法是一種雜湊演算法。
Set hs=new HashSet();

hs.add(o);
|
o.hashCode();
|
o%當前總容量 (0–15)
|
| 不發生衝突
是否發生衝突—————–直接存放
|
| 發生衝突
| 假（不相等）
o1.equals(o2)——————-找一個空位新增
|
| 是（相等）
不新增
覆蓋hashCode()方法的原則：
1、一定要讓那些我們認為相同的物件返回相同的hashCode值
2、儘量讓那些我們認為不同的物件返回不同的hashCode值，否則，就會增加衝突的概率。
3、儘量的讓hashCode值雜湊開（兩值用異或運算可使結果的範圍更廣）
HashSet 的實現比較簡單，相關HashSet的操作，基本上都是直接呼叫底層HashMap的相關方法來完成，我們應該為儲存到HashSet中的物件覆蓋hashCode()和equals()，因為再將物件加入到HashSet中時，會首先呼叫hashCode方法計算出物件的hash值，接著根據此hash值呼叫HashMap中的hash方法，得到的值& (length-1)得到該物件在hashMap的transient Entry[] table中的儲存位置的索引，接著找到陣列中該索引位置儲存的物件，並呼叫equals方法比較這兩個物件是否相等，如果相等則不新增，注意：所以要存入HashSet的集合物件中的自定義類必須覆蓋hashCode(),equals()兩個方法，才能保證集合中元素不重複。在覆蓋equals()和hashCode()方法時， 要使相同物件的hashCode()方法返回相同值，覆蓋equals()方法再判斷其內容。為了保證效率，所以在覆蓋hashCode()方法時， 也要儘量使不同物件儘量返回不同的Hash碼值。

如果陣列中的元素和要加入的物件的hashCode()返回了相同的Hash值（相同物件）,才會用equals()方法來判斷兩個物件的內容是否相同。

(2)LinkedHashSet底層資料結構採用連結串列和雜湊表共同實現，連結串列保證了元素的順序與儲存順序一致，雜湊表保證了元素的唯一性。執行緒不安全，效率高。
(3)TreeSet底層資料結構採用二叉樹來實現，元素唯一且已經排好序；唯一性同樣需要重寫hashCode和equals()方法，二叉樹結構保證了元素的有序性。根據構造方法不同，分為自然排序（無參構造）和比較器排序（有參構造），自然排序要求元素必須實現Compareable介面，並重寫裡面的compareTo()方法，元素通過比較返回的int值來判斷排序序列，返回0說明兩個物件相同，不需要儲存；比較器排需要在TreeSet初始化是時候傳入一個實現Comparator介面的比較器物件，或者採用匿名內部類的方式new一個Comparator物件，重寫裡面的compare()方法；
（4）小結：Set具有與Collection完全一樣的介面，因此沒有任何額外的功能，不像前面有兩個不同的List。實際上Set就是Collection,只 是行為不同。(這是繼承與多型思想的典型應用：表現不同的行為。)Set不儲存重複的元素。
Set 存入Set的每個元素都必須是唯一的，因為Set不儲存重複元素。加入Set的元素必須定義equals()方法以確保物件的唯一性。Set與Collection有完全一樣的介面。Set介面不保證維護元素的次序。

4.List和Set總結：

（1）、List,Set都是繼承自Collection介面，Map則不是
（2）、List特點：元素有放入順序，元素可重複 ，Set特點：元素無放入順序，元素不可重複，重複元素會覆蓋掉，（注意：元素雖然無放入順序，但是元素在set中的位置是有該元素的HashCode決定的，其位置其實是固定的，加入Set 的Object必須定義equals()方法 ，另外list支援for迴圈，也就是通過下標來遍歷，也可以用迭代器，但是set只能用迭代，因為他無序，無法用下標來取得想要的值。）
（3）.Set和List對比：
Set：檢索元素效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引起元素位置改變。
List：和陣列類似，List可以動態增長，查詢元素效率高，插入刪除元素效率低，因為會引起其他元素位置改變。
（4）、ArrayList與LinkedList的區別和適用場景
Arraylist：
優點：ArrayList是實現了基於動態陣列的資料結構,因為地址連續，一旦資料儲存好了，查詢操作效率會比較高（在記憶體裡是連著放的）。
缺點：因為地址連續， ArrayList要移動資料,所以插入和刪除操作效率比較低。

LinkedList：
優點：LinkedList基於連結串列的資料結構,地址是任意的，所以在開闢記憶體空間的時候不需要等一個連續的地址，對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較佔優勢。LinkedList 適用於要頭尾操作或插入指定位置的場景
缺點：因為LinkedList要移動指標,所以查詢操作效能比較低。
適用場景分析：
當需要對資料進行對此訪問的情況下選用ArrayList，當需要對資料進行多次增加刪除修改時採用LinkedList。

ArrayList與Vector的區別和適用場景
ArrayList有三個構造方法：

public ArrayList(int initialCapacity)//構造一個具有指定初始容量的空列表。    
public ArrayList()      //預設構造一個初始容量為10的空列表。    
public ArrayList(Collection<? extends E> c)//構造一個包含指定 collection 的元素的列表

Vector有四個構造方法：

public Vector()//使用指定的初始容量和等於0的容量增量構造一個空向量。    
public Vector(int initialCapacity)//構造一個空向量，使其內部資料陣列的大小，其標準容量增量為零。    
public Vector(Collection<? extends E> c)//構造一個包含指定 collection 中的元素的向量    
public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement)//使用指定的初始容量和容量增量構造一個空的向量    

ArrayList和Vector都是用陣列實現的，主要有這麼三個區別：
（1）.Vector是多執行緒安全的，執行緒安全就是說多執行緒訪問同一程式碼，不會產生不確定的結果。而ArrayList不是，這個可以從原始碼中看出，Vector類中的方法很多有synchronized進行修飾，這樣就導致了Vector在效率上無法與ArrayList相比；
（2）兩個都是採用的線性連續空間儲存元素，但是當空間不足的時候，兩個類的增加方式是不同。
*（3）*Vector可以設定增長因子，而ArrayList不可以。
*（4）*Vector是一種老的動態陣列，是執行緒同步的，效率很低，一般不贊成使用。
適用場景分析：
1.Vector是執行緒同步的，所以它也是執行緒安全的，而ArrayList是執行緒非同步的，是不安全的。如果不考慮到執行緒的安全因素，一般用ArrayList效率比較高。
2.如果集合中的元素的數目大於目前集合陣列的長度時，在集合中使用資料量比較大的資料，用Vector有一定的優勢。

.TreeSet 是二差樹（紅黑樹的樹據結構）實現的,Treeset中的資料是自動排好序的，不允許放入null值
2.HashSet 是雜湊表實現的,HashSet中的資料是無序的，可以放入null，但只能放入一個null，兩者中的值都不能重複，就如資料庫中唯一約束
3.HashSet要求放入的物件必須實現HashCode()方法，放入的物件，是以hashcode碼作為標識的，而具有相同內容的String物件，hashcode是一樣，所以放入的內容不能重複。但是同一個類的物件可以放入不同的例項

適用場景分析:HashSet是基於Hash演算法實現的，其效能通常都優於TreeSet。為快速查詢而設計的Set，我們通常都應該使用HashSet，在我們需要排序的功能時，我們才使用TreeSet。
（5）何時使用：

三、Map詳解：

Map用於儲存具有對映關係的資料，Map裡儲存著兩組資料：key和value，它們都可以使任何引用型別的資料，但key不能重複。所以通過指定的key就可以取出對應的value。

（1）、請注意！！！， Map 沒有繼承 Collection 介面， Map 提供 key 到 value 的對映，你可以通過“鍵”查詢“值”。一個 Map 中不能包含相同的 key ，每個 key 只能對映一個 value 。 Map 介面提供 3 種集合的檢視， Map 的內容可以被當作一組 key 集合，一組 value 集合，或者一組 key-value 對映。
（2）Map：

（3）HashMap和HashTable的比較：

（4）TreeMap：

（5）Map的其它類：
IdentityHashMap和HashMap的具體區別，IdentityHashMap使用 == 判斷兩個key是否相等，而HashMap使用的是equals方法比較key值。有什麼區別呢？
對於==，如果作用於基本資料型別的變數，則直接比較其儲存的 “值”是否相等； 如果作用於引用型別的變數，則比較的是所指向的物件的地址。
對於equals方法，注意：equals方法不能作用於基本資料型別的變數
如果沒有對equals方法進行重寫，則比較的是引用型別的變數所指向的物件的地址；
諸如String、Date等類對equals方法進行了重寫的話，比較的是所指向的物件的內容。

（6）小結：
HashMap 非執行緒安全
HashMap：基於雜湊表實現。使用HashMap要求新增的鍵類明確定義了hashCode()和equals()[可以重寫hashCode()和equals()]，為了優化HashMap空間的使用，您可以調優初始容量和負載因子。

TreeMap：非執行緒安全基於紅黑樹實現。TreeMap沒有調優選項，因為該樹總處於平衡狀態。

適用場景分析：
HashMap和HashTable:HashMap去掉了HashTable的contains方法，但是加上了containsValue()和containsKey()方法。HashTable同步的，而HashMap是非同步的，效率上比HashTable要高。HashMap允許空鍵值，而HashTable不允許。

HashMap：適用於Map中插入、刪除和定位元素。
Treemap：適用於按自然順序或自定義順序遍歷鍵(key)。

5.執行緒安全集合類與非執行緒安全集合類
LinkedList、ArrayList、HashSet是非執行緒安全的，Vector是執行緒安全的;
HashMap是非執行緒安全的，HashTable是執行緒安全的;
StringBuilder是非執行緒安全的，StringBuffer是執行緒安全的。

資料結構
ArrayXxx:底層資料結構是陣列，查詢快，增刪慢
LinkedXxx:底層資料結構是連結串列，查詢慢，增刪快
HashXxx:底層資料結構是雜湊表。依賴兩個方法：hashCode()和equals()
TreeXxx:底層資料結構是二叉樹。兩種方式排序：自然排序和比較器排序

各種集合對比
List和Set對比總結