JAVA集合的一些特点

JAVA集合

简单介绍

• 集合类存放在Java.util包里面
• Collection接口是集合的根接口，Map是另一个接口，与Collection是相互独立的
• Collection中包括List、Set、和Queue，Map主要包括HashMap和TreeMap

数组与集合的区别

1. 数组的长度是固定的，而集合的长度是可以自动扩容的
2. 集合可以存储不同的类型元素，二数组只能存放单一的类型元素
3. 数组中可以存放基本类型（8种）和引用类型，而集合中只能存放引用类型

List集合

ArrayList

1. 默认的构造方法是创建一个初始容量为10的空数组，扩容机制：1.5倍
2. 基于数组实现的，查询快，增删慢，线程不安全，效率高，可存储重复元素

LinkedList

1. 基于链表（双向链表）实现的，查询慢，增删快，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
2. 特有的方法：addFirst()，addLast()，removeFirst()，removeLast()，getFirst()，getLast()

Vector

1. 基于数组实现的，查询慢，增删快，线程安全，效率低
2. 特有方法：addElement()（相当于add），elementAt()（相当于get）

ArrayList、LinkedList、Vector的区别

1. ArrayList扩容后的容量是之前的1.5倍，然后把之前的数据拷贝到新建的数组中去。而Vector默认情况下扩容后的容量是之前的2倍。
2. Vector可以设置容量增量，而ArrayList不可以。
3. 扩容与capacityIncrement（容量增量）参数相关，若此参数大于0，则按该值扩增容量，否则，成倍扩增

Set集合

HashSet

1. 按照Hash算法来存储集合中的元素，根据对象的哈希码确定对象的存储位置，具有良好的存取和查找性能。
2. 元素无序且唯一，线程不安全，效率高，可以存储null元素，元素的唯一性是靠所存储元素类型是否重写hashCode()和equals()方法来保证的，如果没有重写这两个方法，则无法保证元素的唯一性。

• 实现唯一性的过程：
  存储元素首先会使用hash()算法函数生成一个int类型hashCode散列值，然后已经的所存储的元素的hashCode值比较，如果hashCode不相等，则所存储的两个对象一定不相等，此时存储当前的新的hashCode值处的元素对象；如果hashCode相等，存储元素的对象还是不一定相等，此时会调用equals()方法判断两个对象的内容是否相等，如果内容相等，那么就是同一个对象，无需存储；如果比较的内容不相等，那么就是不同的对象，就该存储了

3. HashSet中的元素是不重复的， HashSet采用哈希算法，底层用数组存储数据。默认初始化容量16，加载因子0.75。

LinkedHashSet

1. 底层数据结构采用链表和哈希表共同实现，链表保证了元素的顺序与存储顺序一致，哈希表保证了元素的唯一性。线程不安全，效率高。
2. 根据元素hashCode值来决定元素存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的。

TreeSet

1. TreeSet集合中的元素处于排序状态，主要按照红黑树的数据结构来存储对象
2. TreeSet根据元素的实际大小进行排序，不同于List是按照元素插入顺序进行排序。

Queue

Queue接口是一个先入先出(FIFO)的数据结构，继承Collection接口，LinkedList(双向链表)实现了List和Deque接口。

Deque接口和ArrayDeque类

1. Deque接口是Queue接口的子接口， Deque接口的实现类主要是LinkedList类(前面已学习)和ArrayDeque类。
2. ArrayDeque类是使用可变循环数组来实现双端队列，该容器不允许放入null元素。
3. ArrayDeque是Deque接口的一个实现，使用了可变数组，所以没有容量上的限制。
4. ArrayDeque是线程不安全的，在没有外部同步的情况下，不能再多线程环境下使用。
5. ArrayDeque是Deque的实现类，可以作为栈来使用，效率高于Stack；也可以作为队列来使用，效率高于LinkedList。
6. 需要注意的是，ArrayDeque不支持null值。

PriorityQueue类

1. PriorityQueue(优先队列)是Queue接口的实现类，其底层是堆实现的。每次插入或删除元素后都对队列进行调整，队列始终构成最小堆或最大堆。
2. 优先队列不允许空值，而且不支持non-comparable（不可比较）的对象，比如用户自定义的类。优先队列要求使用Java Comparable和Comparator接口给对象排序，并且在排序时会按照优先级处理其中的元素。
3. 优先队列的头是基于自然排序或者Comparator排序的最小元素。如果有多个对象拥有同样的排序，那么就可能随机地取其中任意一个。当我们获取队列时，返回队列的头对象。
4. 优先队列的大小是不受限制的，但在创建时可以指定初始大小。当我们向优先队列增加元素的时候，队列大小会自动增加。
5. PriorityQueue是非线程安全的，所以Java提供了PriorityBlockingQueue（实现BlockingQueue接口）用于Java多线程环境。

Map

1. Map 没有继承 Collection 接口， Map 提供 key 到 value 的映射，你可以通过“键”查找“值”。
2. 一个 Map 中不能包含相同的 key ，每个 key 只能映射一个 value

HashMap

1. HashMap 最多只允许一条记录的键为 null，允许多条记录的值为 null。
2. HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快
   的访问速度，但遍历顺序却是不确定的。
3. HashMap 非线程安全，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap，可能会导
   致数据的不一致。如果需要满足线程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使
   HashMap 具有线程安全的能力，或者使用 ConcurrentHashMap。
4. 详解：HashMap详解

HashTable

1. HashTable是同步的，这个类中的方法中添加了synchronized关键字，保证了HashTable是线程安全的
2. HashTable不能存放空值，性能较差
3. Hashtable 不建议在新代码中使用，不需要线程安全的场合可以用 HashMap 替换，需要线程安全的场合可以用 ConcurrentHashMap 替换

TreeMap

1. TreeMap 实现 SortedMap 接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用 Iterator 遍历 TreeMap 时，得到的记录是排过序的。
2. 如果使用排序的映射，建议使用 TreeMap。
3. 在使用 TreeMap 时， key 必须实现 Comparable 接口或者在构造 TreeMap 传入自定义的Comparator，否则会在运行时抛出 java.lang.ClassCastException 类型的异常。

LinkedHashMap

1. 使用双向链表来维护键值对的次序
2. LinkedHashMap 是 HashMap 的一个子类，保存了记录的插入顺序，在用 Iterator 遍历LinkedHashMap 时，先得到的记录肯定是先插入的，也可以在构造时带参数，按照访问次序排序。