Java当中的集合框架介绍

个人先来谈一下为什么有集合，用一个东西之前先要知道它能干什么，之前学了数组，用数组就可以存啊，为什么要用集合。那我我来说一下我个人观点，首先数组只能储存基本的数据类型，还有数组长度固定，很难去动态使用，还有如果有大量的对象，数组就不能存了，综合这些东西，我们知道，只有使用集合，集合的大小可以动态改变的，还有可以存储对象，种种来说我们使用集合的概率就很高了。

集合有分为两大类：单列集合双列集合

一、单列集合

先来看一张图：
在这里插入图片描述

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：

public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前集合中。
public void clear() :清空集合中所有的元素。
public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
public int size(): 返回集合中元素的个数。
public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

List集合

先来看一下List集合，这是一个接口，是Collection下面的一个子接口，里面带有索引，类似于数组，所以查找很快，增删可能就慢了，下面是里面的一些方法：
- public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
- public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
- public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
- public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
  
  List接口下还有两个ArrayList和LinkedList
  
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  java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。
  
  java.util.LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。
Set集合

Set中有很多子类，主要看HashSet和LinkedHashSet这两个实现类
- HashSet:
  
  java.util.HashSet是Set接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持，由于我们暂时还未学习，先做了解。
  
  HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode与equals方法。
  
  在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
  
  简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的
  
  总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

LinkedHashSet:

我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？

在HashSet下面有一个子类java.util.LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

二、Map集合（双列集合）

Map集合，这个是我们集合框架中的双列集合，为啥是双列的，是因为存储的数据都是key-value的形式，举个例子：我生活中的每一个都有一个身份证ID这种一一对应的就是映射。Map下面实现的常用的类有HashMap类。

Map中常用的方法如下：

public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
public V remove(Object key): 把指定的键所对应的键值对元素在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。
public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

Map集合中如何遍历找值呢？主要用keyset()方法来获取key，然后用get()方法来获取键值

public class CollectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> hm = new HashMap<>();
        hm.put("yi",11);
        hm.put("er",18);
        hm.put("sa",22);

        Set<String> keySet = hm.keySet();
        for (String s : keySet) {
            System.out.println(s+"--->"+hm.get(s));
        }
    }
}

输出结果为：
    yi--->11
    er--->18
    sa--->22

遍历其实还有一种方法，这种方法涉及一个知识点，就是entry，我们知道Map保存的是一对对键值对，那么这些键值对的对象就是entry，然后我通过entryKey()方法来获取键值对的对象，再通过getkey和getvalue来实现获取对应的键和键值，入下：

public class CollectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> hm = new HashMap<>();
        hm.put("yi",11);
        hm.put("er",18);
        hm.put("sa",22);

        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = hm.entrySet();
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"---->"+value);
        }
    }
}

输出结果同上

HashMap

保证存储的键值对唯一，查询速度很快，存进去的是无序的
1. LinkedHashMap
  
  这是HashMap的一个子类，保证了有序性