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集合
1.什么是集合？
集合可以看做一种容器。集合中的"对象"(准确的说是引用)，很容易从集合中取出，也很容易存放到里面。
java中提供了不同的集合类，它们有着不同的存储方式，并提供相应方法，以便用户对集合进行遍历，删除等操作。
注意：
集合不能直接存储基本数据类型，另外集合也不能直接存储java对象。
集合当中存储的都是java对象的内存地址。（或者说集合中存储的是引用。）
2.集合和数组的区别？
数组：长度固定，存放基本类型数据。
集合：长度可变，存放对象引用。
3.主要集合概述？
1.List：有序，可重复。
2.Set：无序，不可重复。
3.Map：无序，键值对形式。键不可重复，值可重复。（如：身份证号—姓名）
（三个都是接口，三个接口下分别有不同的集合类，其中同时List和Set一起继承了Collection接口）
特别注意：有序：指的是放进去的顺序和取出来的顺序一样，而不是从小到大"排序"。
如放进去的顺序是"01",“02”,“03”，取出来的顺序也是"01",“02”,“03”。
4.常用集合类的继承关系图？
通过常用集合类的继承关系图，可以清楚的了解它们之间的关系，了解了总体关系在进行逐个分析。
5.Collection中的常用方法？
Collection接口下有List和Set两个接口
常用方法：
1.add(E e):指定对象添加到集合。
2.remove(Object o)：指定对象移除。
3.isEmpty():判断当前集合是否为空。
4.iterator():返回在此Collection的元素上进行迭代的迭代器，用于遍历集合中的元素。
5.size():获取集合中元素的个数，返回int值。
6.contains(Object o) ：如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。
7.clear() ：移除此 collection 中的所有元素（可选操作）。
6.Iterator接口?
迭代器原理：迭代器就像一个箭头，指向集合中的元素，迭代器以下方法：
1.hasNext() :判断是否有下一个元素。（就像箭头指向元素，看能不能还有下一个元素让箭头指。）
2.next() ：有下一个元素的话，通过此方法获取。（hasNext返回true，就调用next方法，让箭头指向下一个元素）
3.remove():从底层集合中移除此迭代器返回的最后一个元素（可选操作）,每次调用next（）时，只能调用此方法一次。（与集合的remove方法区分开）
5.4中提到Collection中有iterator()方法,用于遍历，我们来实现一下。
实现步骤如图：
特别注意：
1.代码中自动装箱了，Iterator调用next返回的其实是Object。
2.迭代器的创建必须在元素操作后(图中13行代码必须在9，10，11后)，因为创建迭代器相当于给集合中的元素"拍照片"，加入了三个元素，创建了迭代器，遍历出的也是这三个元素。但是创建迭代器之后，又有了新的元素操作，但是迭代器"照片"只会有它创建之前的。迭代器的"照片"内容并不会有改变，所以会出错（ConcurrentModificationException）。
如：集合的remove方法如果出现在创建迭代器之后就会有错误，但是，迭代器对象调方法没事，如iterator的remove方法，因为它相当于迭代器自己的操作，改变后这个"相片"又重新拍照了，所以可以。
3.代码中< String >为泛型，意思就是规定了只能放String类元素。
7.foreach遍历？
除了迭代器遍历还有一种增强for的遍历方法，语法：for(类型 名称：集合对象){ 语句 }
某些时候这样遍历效率更高，但是也存在它的缺点，例如不能在增强循环里动态的删除集合内容。不能获取下标等。
8.List集合？
特点：有序可重复
常用方法：
1.void add(int index, Object element)：根据索引添加元素，索引从0开始。
2.Object set(int index, Object element)：根据索引修改元素。
3.Object get(int index)：通过索引获取元素。
4.int indexOf(Object o)：通过元素获取索引。
5.int lastIndexOf(Object o)：返回list集合中第一次出现o对象的索引位置，如果list集合中没有o对象，那么就返回-1。
6.int lastIndexOf(Object o)：元素最后一次出现的索引位置。
7.Object remove(int index)：根据索引删除元素。
（元素可以是null）
8.1ArrayList？
底层实现数据结构：数组(可变)。
优点：检索速度快，根据索引位置对集合进行快速的访问，末尾添加元素快。
缺点：插入或删除的速度较慢。（想想插进一个新的就要把后面的都移动位置，所以慢）
8.2List中的LinkedList？
底层实现数据结构：双向链表。
优点：插入或删除元素速度快（不涉及元素的大量位移）。
缺点：检索，查询速度慢（需要从头开始遍历）
线程不安全：
怎么得到一个线程安全的List：Collections.synchronizedList(list);
8.3Vector？
与ArrayList相似，线程安全，但效率很低，通常不用。
9.Set集合？
特点：无序不可重复（存进去的元素和取出来的元素顺序不同）
元素可以为null
9.1HashSet？
底层实现数据结构：哈希表
并且实际上，它是相当于存在了HashMap键值对中的key，下文有HashMap的讲解，会了HashMap就会了HashSet。
9.2SortedSet？
继承Set接口，TreeSet继承它。
特点：无序不可重复，可以自动排序（大小顺序排列）
9.2.1TreeSet？
继承于SortedSet
底层实现数据结构：二叉树：左节点比右节点小，采用中序遍历（左根右）输出顺序正好是从小到大顺序。
无序不可重复的，但是存储的元素可以自动按照大小顺序排序！
对自定义的类型来说，TreeMap不能排序，因为没有指定对象之间的比较规则。谁大谁小并没有说明。
会出现异常：是因为没有实现java.lang.Comparable接口。
自定义类型实现自动排序的两种方法：
1.放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口。
观察源代码分析：
k.compareTo(t.key)：后进来的元素和根元素比较。
相当于：c2.compareTo(c1.key)。
相当于：this.age和c.age比较。
相当于：也就是20和32比较
相当于：20-32：小于0：20放在32左面。
return this.age（20：后进来的）-c.age（32：根）:
如果小于0：this.age<c.age （20<32）:20放在32二叉树左节点(左小右大)
如果大于0：this.age>c.age (20>32（错误）):放在二叉树右节点
0(20=32)：相同：不存储（无序不可重复）
2.使用比较器的方式。（两种）
1.在构造TreeSet或者TreeMap集合的时候给它传一个比较器对象。
源码分析：
cpr.compare(key,t.key):
相当于：compare(后加进来的，根)
相当于：compare(o1,o2)
相当于：compare(800，1000)
相当于：o1.age-o2.age
相当于：800-1000：小于0，800放在1000的左面。
2.匿名内部类方法：
结论：
放到TreeSet或者TreeMap集合key部分的元素要想做到排序,包括两种方式：
第一种：放在集合中的元素实现java.lang.Comparable接口。
第二种：在构造TreeSet或者TreeMap集合的时候给它传一个比较器对象。
Comparable和Comparator怎么选择呢？
当比较规则不会发生改变的时候，或者说当比较规则只有1个的时候，建议实现Comparable接口。
如果比较规则有多个，并且需要多个比较规则之间频繁切换，建议使用Comparator接口。
Comparator接口的设计符合OCP原则。
10.Map？
特点：无序，不可重复。(key不可重复，value可重复)
key，value键值对（ 不能有相同的key，key可以为null，只能有一个，一个key只能映射一个value）
常用方法：
1.put(K key ,V value):添加指定的映射关系。
2.containsKey(Object key):如果此映射包含指定key的映射关系，返回true。
3.containsValue(Object value)：如果此映射将一个或多个key映射到返回值，返回true。
4.get(Object key):如果存在指定的key对象，返回该对象的对应值，否则返回null。
5.keySet():返回所有key对象形成一个Set集合。
6.values():返回所有值对象形成的Collection集合。
7.int size() 获取Map集合中键值对的个数。
8. V remove(Object key) 通过key删除键值对
9. boolean containsKey(Object key)： 判断Map中是否包含某个key。（底层调用equals，如果自定义类型要重写了equals方法）
10. boolean containsValue(Object value) ：判断Map中是否包含某个value。 （底层调用equals，如果自定义类型要重写了equals方法）
11. Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()：将Map集合转换成Set集合
10.1HashMap？
特点：无序，不可重复。(key不可重复，value可重复)
key，value键值对（ 不能有相同的key，key可以为null，只能有一个。一个key只能映射一个value）。
HashMap遍历的两种方法：
1.第一种：获取所有key，遍历每个key，通过key获取value.
2.第二种：Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()方法，把Map集合直接全部转换成Set集合。
底层实现的数据结构：
哈希表：数组中每一个元素是一个单向链表。
map.put(key,value)实现原理：
1.把k和v封装在Node对象中。
2.底层调用k的hasCode()方法得出哈希值。
3.通过哈希算法/函数，将哈希值转换成数组下标，下标位置如果没有元素，就把这个Node添加到这个位置上。
4.如果下标对应的位置上有链表了，那就用k和链表上的每一个k进行equals比较。
5.如果都为false，添加到这个链表上的末尾。
6.如果返回true，那么就把重复的那个覆盖上。
（一个单向链表上Node的k值都是不一样的）
（理论上，一个单向链表上Node的hash值都是一样的，因为下标一样。）
特别注意：hash如果不一样，通过哈希算法却得到了一样的下标，也是有可能的，这是因为"哈希碰撞"原理，
就如同7/3取余=1，4/3取余也=1一样。hash不一样，通过哈希算法也可以得到一样的下标。
v=map.get(k)实现原理：
1.调用k得hasCode()得到哈希值，通过哈希算法得到数组下标。
2.在这个数组下标处如果没有单向链表，返回null。
3.如果有在这个数组下标的单向链表中和每一个Node的k比较，找到一样的那个，输出这个k对应的value。
4.如果没有找到k相同的，则null。
重点：不管是存还是取，都是先调用hashCode()，再调用equals()。
equals可能调用也可能没有调用，因为如果存或者取的时候哈希值经过哈希算法转换成数组下标，数组下标位置为null时，代表没有元素，
既然没有元素，所以放的时候不用比较，直接放入。取的时候也没有元素可以取，所以不用equals比较。
方法重写：equals方法重写了，hashCode方法必须重写。equals比较相同时，就说明在同一个链表上，所以hash值一样。
哈希表的随即增删和查询效率都可以，这是因为数组中有单向链表的原因，增删通过链表完成，查询也不用全部遍历。
10.2Hashtable？
Hashtable的key和value都是不能为null的。
Hashtable方法都带有synchronized：线程安全的。
线程安全有其它的方案，这个Hashtable对线程的处理
导致效率较低，使用较少了。
10.2.1Properties？
继承Hashtable，Properties的key和value都是String类型。
Properties被称为属性类对象。
Properties是线程安全的。
10.3TreeMap？
与HashSet完全类似，TreeSet里面绝大部分方法都市直接调用TreeMap方法来实现的。
无序不可重复的，但是存储的元素可以自动按照大小顺序排序！
TreeMap集合底层是一个二叉树。（红黑树)。
运行速度都要比Hash集合慢
TreeSet只存储一个对象，而TreeMap存储两个对象Key和Value（仅仅key对象有序）
TreeSet中不能有重复对象，而TreeMap中可以存在
TreeMap的底层采用红黑树的实现，完成数据有序的插入，排序。
TreeMap不允许键(key)对象是null。
11.Collections？
java.util.Collections 集合工具类，方便集合的操作。
通过**Collections.synchronizedList(list);变成线程安全的
通过Collections.sort(list);**可进行排序
1.将ArrayList变成线程安全的，并排序：
2.对List集合排序，List集合中的元素需要实现从Comparable接口：
3.对Set集合进行排序，先将Set集合转为List集合，再用Collections.sort()进行排序:
12.各个集合类的初始化容量和扩容总结？
1.ArrayList：初始化容量：10 每次扩容：1.5倍
2.LinkedList：初始化容量：0
3.Vector：初始化容量：10 每次扩容：2倍
4.HashMap：初始化容量：16 （最好是2的倍数） 每次到达0.75时扩容：2倍
5.HashSet：初始化容量：16 （最好是2的倍数） 每次到达0.75时扩容：2倍
6.HashTable：初始化容量：11 每次扩容：2倍+1
注意：Set< String > set = new HashSet<>(100);
如这种在定义时就规定了初始化容量的操作，将不会进行扩容，直接就是定义的大小。
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