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 集合框架（集合類）體系概述

     集合類：面嚮物件語言對事物的體現都是以物件的形式，所以為了方便對多個類物件進行操作，就對物件進行儲存，集合就是儲存物件最常用的一種方式，也可以稱之為容器。

    陣列也可以儲存物件，那麼陣列和集合類有什麼區別呢？陣列雖然可以儲存物件，但是長度是固定的；而集合類長度是可變的。陣列中還可以儲存基本資料型別，而集合類中只能儲存物件，而且還可以儲存不同型別的物件。

    集合類有以下特點：1.集合類只能儲存物件，2.集合的長度是可變的，3.集合可以儲存不同型別的物件。

    集合類中有很多容器，即子類，為什麼會出現這麼多的容器呢？因為每個容器對資料的的儲存方式都有不同，這個儲存方式可以稱之為：資料結構。

集合框架共性方法

    Collection是集合層次結構中的根介面。Collection表示一組物件，這些物件我們也稱之為Collection的元素。一些Collection是允許有重複的元素存在的，而另一些則不允許。一些Collection是有序的，而另一些則是無序的。

    Collcetion集合中有以下共性方法：

    1.boolean add(E e)，往容器中新增一個元素，引數是Object，以便接受任意型別的物件。

    2.boolean addAll(Collection<? ExtendsE> c)，往容器中新增一組元素。比如將A容器中的所有元素新增到B容器中。

    3.void clear()，清除此容器中的所有元素。

    4.boolean remove(Object o)，從容器中移除指定元素的單個例項，如果存在的話。

    5.boolean removeAll(Collection<?> c)，從容其中移除指定的一堆元素。比如將A容器中的所有元素從B容器中全部移除。

    6.boolean contains(Object o)，判斷是否包含指定的元素，注意：這個方法底層呼叫的是equals()方法，有必要時，必須覆寫equals()方法。

    7.boolean containsAll(Collection<?> c)，判斷A容器中是否包含B容器中所有的元素。

    8.boolean isEmpty()，判斷此容器是否為空，如果是，則返回true。

    9.int size()，返回此容器中元素的個數。

    10.Object[] toArray()，將容器變為陣列並返回。

集合框架迭代器（Iterator）

    Collection中還有一個重要的方法，那就是iterator()，該方法用於獲取迭代器Iterator，用於取出集合中的元素，返回值型別是容器的元素上進行迭代的迭代器。那什麼是迭代器呢？其實就是集合中取出元素的一種方式。

    Iterator是一個迭代器介面。這個介面定義了三個方法：hasNext()，next()，remove()。

   1.boolean hasNext()，如果集合中仍有元素可以迭代，則返回true。

    2.Object next()，返回集合中迭代的下一個元素。

    在集合當中，由於每個容器的資料結構都不一樣，導致容器當中元素儲存的結構不一樣，所以取出的動作細節也不一樣，但是都有其共性的部分。比如都要判斷容器是否為空和取出，這樣就可以將這些共性的內容抽取，這樣就形成了Iterator介面。

    Java中把這些取出方法都定義在了集合的內部，這樣方便可以直接訪問集合中的元素，所以取出方式就被封裝在了一個內部類中。這些內部類都實現了一個介面，那就是Iterator介面。那麼如何訪問集合中的物件呢？就是通過呼叫iterator()方法先生成一個迭代器，再呼叫各容器中的具體的訪問元素的方法。

List集合及其共性方法

    List這個集合介面有如下特點:元素是有序的，並且元素可以重複，該集合體繫有索引。此介面的使用者可以對集合中每個元素的位置進行精確的控制，使用者可以根據元素的整數索引訪問元素，並搜尋集合中的元素。

    List集合中除了含有Collection介面中的那些方法外，本身還提供了一些方法，主要有：

    1.void add(int index, Object obj)，在集合的指定位置插入預設元素。

    2.void addAll(int index, Collection<?>c)，在指定的index位置新增指定的集合內的元素。

    3.Object get(int index)，獲取指定位置的元素。

    4.int indexOf(Object obj)，獲取該元素在集合中第一次出現的位置，如果不包含該元素，則返回-1。

    還有一些List集合特有的方法：

    1.Object set(int index, Object obj)，用指定元素替代集合中索引位置的元素。

    2.List<E> subList(int fromIndex, inttoIndex)，獲取集合中指定的fromIndex和toIndex之間的集合，包含頭不包含尾，返回值型別為List。

    3.listIterator()。

List集合-ListIterator

    在Iterator介面中，只提供了三個方法，而沒有提供對集合新增元素的方法，如果此時要對集合中新增元素，即呼叫了Iterator的next()方法，又呼叫了集合中的add()方法，這時，虛擬機器就會報ConcurrentModificationException（併發修改異常）的異常。那如果要向集合中新增元素，要怎麼做呢？

    List集合有自己特有的迭代器，那就是ListIterator介面，該介面繼承自Iterator。在迭代時，如果還通過Collection集合物件的方法操作集合中的元素，就會發生併發修改異常。所以。在迭代時，只能用迭代器Iterator提供的方法操作元素，但是Iterator提供的方法是有限的，只能對元素進行進行判斷，取出，刪除的操作，如果想要其他的操作如新增，修改等，就需要使用其子介面ListIterator，它過載了集合中的一些方法，並提供了一些另外的方法供呼叫。

    該介面只能通過List集合的listIterrator()方法獲取。比如：

    ListIterator listIte =list.listListIterator;

List集合具體物件的特點

    List這個集合介面中常見的三個子類分別是ArrayList、LinkedList、Vector。

    1.ArrayList這個集合底層的資料結構使用的是陣列資料結構。特點在於每個元素都有對應的角標，查詢元素的效率高，但是增加和刪除元素的效率不高。

    2.LinkedList這個集合底層的資料結構是連結串列資料結構。連結串列的特點是增加和刪除元素的效率高，但是查詢元素的效率低。

    3.Vector這個集合底層的資料結構是陣列資料結構。它在JDK1.0的時候就已經存在了。它和ArrayList的區別在於Vector這個集合是執行緒同步的，而ArrayList是執行緒不同步的。但是Vector被ArrayList替代了，已經很少使用。

Vector中的列舉

    Vector這個集合類中有一個比較特殊方法：Enumeration elements();這個方法的返回值是一個Enumeration物件，這個方法就相當於Collection中的iterator()這個方法，是Vector特有的方法，叫做列舉器。

    Enumeration（列舉）是一個介面，它是Vector特有的讀取方式。這個介面中提供了hasMoreElements()、nextElement()兩個方法。他們的功能類似於Iterator這個介面中的hasNext()、next()兩個方法。

LinkedList

    LinkedList集合的資料結構是連結串列資料結構。

    LinkedList中的特有方法有以下幾個：

    1.void addFirst(Object obj)，將指定元素插入到此集合的開頭。

    2.void addLast(Object obj)，將指定元素插入到此集合的結尾。

    3.Object getFirst()，獲取此集合的第一個元素。

    4.Object getLast()，獲取此集合的最後一個元素。

    5.Object removeFirst()，移除並返回此集合的第一個元素。

    6.Object removeLast()，移除並返回此集合的最後一個元素。

    以上方法如果集合為空，則會丟擲NoSuchElementException。所以在JDK1.6版本中，出現了以上方法的替代方法。

    1.boolean offerFirst()，將指定元素插入到此集合的開頭。

    2.boolean offerLast()，將指定元素插入到此集合的結尾。

    3.Object peekFirst()，獲取此集合的第一個元素，如果集合為空，則返回null。

    4.Object peekLast()，獲取此集合的最後一個元素，如果集合為空，則返回null。

    7.Object pollFirst()，移除並返回此集合的第一個元素，如果集合為空，則返回null。

    8.Object pollLast()，移除並返回此集合的最後一個元素，如果集合為空，則返回null。

    總結：在ArrayList和LinkedList這兩個集合中有一部分方法底層會呼叫Object類的equals()方法，比如remove()和contains()方法，當在程式當中需要比較兩個物件時，要注意看看是否需要覆寫equals()方法。

集合框架-HashSet

    Set這個集合內的元素是無序的，即存入和取出元素的順序不一定一致，並且不能有相同的元素。這個集合提供的方法和Collection是相同的。該介面有兩個常用的實現子類，那就是HashSet和TreeSet。

    HashSet這個集合的底層的資料結構是雜湊表，它的儲存是按照元素的雜湊值來進行的。並且執行緒是非同步的。

HashSet儲存自定義物件

   在HashSet集合中，是如何保證元素集合中唯一性的呢？主要是通過自動呼叫該元素的兩個方法hashCode()和equals()來完成的。如果元素的HashCode值相同，才會繼續判斷equals是否為true，如果元素的HashCode值不同，則不會呼叫equals()方法。當要使用到HashSet這個集合時，要考慮覆寫這個物件的hashCode()和equals()方法來保證元素的唯一性。

HashSet判斷和刪除的依據

    對於判斷元素是否存在以及刪除等操作，都是先呼叫元素的hashCode()和equals()方法。

    總結：在List這個集合類當中，判斷元素是否存在，還有刪除指定元素只調用equals()方法，而在Set集合類中，首先判斷元素的雜湊值是否相同，如果相同，再呼叫equals()方法，這個是HashSet的特點。這個是由於集合的資料結構不同而造成的。

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