ArrayList类
在开始介绍其他集合及其父类和接口前，首先介绍ArrayList类，因为ArrayList与我们熟悉的数组非常相似，易于理解；且有助于在后续讲到父类接口时做代码示例演示。
1.什么是ArrayList：
ArrayList就是传说中的动态数组（可变数组），用MSDN中的说法，就是Array的复杂版本。ArrayList继承自List，该类已经把所有抽象方法进行了重写。
2.ArrayList和数组的比较：
1.数组的长度是固定的，集合的长度是可变的；
2.数组可存基本类型和引用类型，集合只可存引用类型。
3.如何使用ArrayList ：
最简单的例子(这是一个简单的例子，虽然没有包含ArrayList所有的方法，但是可以反映出ArrayList最常用的用法）：
ArrayList arr = new ArrayList();
for( int i=0;i <10;i++ ) //给数组增加10个Int元素
arr.Add(i);
//程序做一些处理
arr.RemoveAt(5);//将第6个元素移除
for( int i=0;i <3;i++ ) //再增加3个元素
arr.Add(i+25);
Int32[] values = (Int32[]) arr.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的数组
继续看示例1：ArrayList存储int类型数据
//ArrayList集合存储3个int类型元素
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<Integer>();
arr.add(111);
arr.add(222);
arr.add(333);
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
System.out.println(arr.get(i));
}
}
由上面ArrayList与数组比较中提到的，集合本身不存储基本类型数据，但由于java中装箱、拆箱的机制，这里自动将int转换为了引用类型。
示例2：集合存储自定义的Person类的对象
ArrayList集合存储3个Person类型元素
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Person> arr = new ArrayList<Person>();
arr.add(new Person("老何"));
arr.add(new Person("小舒"));
arr.add(new Person("王明"));
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
Person p = arr.get(i);
System.out.println(p);
}
}
// Person类为：
class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return " Person [name:" + name + "]";
}
}
这里打印时输出的不是对象的内存地址，而是默认调用了重写了的Object类的toString()方法，输出为：
Person [name:老何]
Person [name:小舒]
Person [name:王明]
Object类是所有类的父类，若没有使用extends关键字明确表示该类继承哪个类，那么它就默认继承Object类；Object类的toString方法默认(没有被子类重写)输出的是内存地址的字符串。
4.ArrayList的构造方法:
ArrayList提供了三个构造器：
| 修饰语和类型 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| public | ArrayList() | 默认的构造器，将会以默认（16）的大小来初始化内部的数组 |
| public | ArrayList(Collection) | 用一个Collection对象来构造，并将该集合的元素添加到ArrayList |
| public | ArrayList(int) | 用指定的大小来初始化内部的数组 |
注：示例中出现了类名后有<>的形式，这是Java中的泛型，下文会做详细介绍，这里只需知道它的作用是限制数据的存储类型。
上面只是通过一些简单的示例来演示ArrayList的用法，没有做详细的介绍和分析。由于它的大多数方法都是重写的其父接口的公用方法，为了避免赘述，所以ArrayList类的其他方法详情请参考下面Collection接口中的方法介绍。
Collection接口中的方法
集合Collection中的方法是集合中所有实现类必须拥有的方法。
常用方法摘要：
| 修饰语和类型 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| boolean | add(E e) | 将对象元素添加到调用此方法的Collection集合中 |
| boolean | addAll(Collection<? extends E> c) | 将指定Collection中的所有元素都添加到此Collection中 |
| void | clear() | 清空Collection中的所有元素(删的是里面元素，而不是容器本身) |
| boolean | contains(Object o) | 判断对象o是否存在于Collection集合中 |
| int | size() | 返回集合中的元素个数 |
| Object[] | toArray() | 将集合中的元素转换为数组中的元素，集合转数组 |
| boolean[] | remove(Object o) | 移除集合中指定的元素 |
| boolean | equals(Object o) | 将指定的对象与此集合进行比较以获得相等性 |
| boolean | isEmpty() | 如果此集合不包含元素，则返回 true |
| Iterator< E > | iterator() | 返回此集合中的元素的迭代器。 |
表中列出了Collection接口的一些常用发法，其他不常用的方法如int hashCode() 、boolean removeAll(Collection<?> c) 等如需使用请自行了解。
Iterator迭代器
发现没有Collection方法表中最后一个方法为返回迭代器(^ o ^)，也就是说：Collection的子类或实现类重写了Iterator接口中的iterator()方法，返回了Iterator接口的实现类的对象。所以接着介绍什么是迭代器？
关于 迭代器的使用 请点击跳转到Java中迭代器的使用查看。
泛型
关于 泛型的知识 请点击跳转到Java中泛型的使用查看。
到此，集合的共性已经介绍得差不多了，也算是做了大量准备工作，接下来就可以快速的介绍各个子类的特性，进而全面的了解集合体系。
List接口
List接口继承自Collection接口，称为有序的Collection（也称为：序列）。
1.特点：
1.List的序列并不是指以升降序排序，而是指存储的顺序与取出的顺序相同。
2.此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确控制。
3.用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。
4.List集合允许存储重复元素。
2.特有方法：
由于List接口继承自Collection接口，所以它的一部分抽象方法和它的父接口Collection是一样的。其公共方法我们已经了解，那么只需关注List接口自己特有的方法。又因为List接口带有索引这个特点，所以可以想到，在方法当中，带有索引的应该就是List自身特有的方法：
| 修饰语和类型 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| boolean | add(E e) | 向列表的尾部添加指定的元素 |
| void | add(int index, E element) | 在列表的指定位置插入指定元素 |
| E | get(int index) | 返回列表中指定位置的元素 |
| E | remove(int index) | 移除列表中指定位置的元素，返回值为删除的这个元素 |
| boolean | remove(Object o) | 从此列表中移除第一次出现的指定元素(如果存在) |
| E | set(int index, E element) | 用指定元素替换列表中指定位置的元素，返回值为修改前的元素 |
由于List集合拥有索引，因此List集合迭代方式除了使用迭代器外之外，还可以使用索引进行迭代。
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
System.out.println(str);
}
前文对集合的使用展示了大量示例，这里将不再做更多的演示，相信大家一看到方法介绍基本就知道该怎么用了。注：在做带有索引的操作时，要注意防止越界问题（做操作的索引位置不能超过最大索引）
补充：这里还有个知识点是：迭代器的并发修改异常，就是在遍历集合的过程中，使用了集合方法，对集合元素进行了修改，这种操作是不允许的，会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常，所以我们要避免出现这种操作。
3.实现类
List的接口下有很多的实现类，它们都具有List的所有特点，但它们存储元素所采用的结构方式是不同的，这样就导致了这些集合有它们各自的特点，供给我们在不同的应用环境下进行使用。数据存储的常用结构有：堆栈、队列、数组和链表。
ArrayList： 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。很多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求是不严谨的，不提倡。
LinkedList: LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。元素的添加、删除方便。实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常会涉及到首尾操作，因此LinkedList提供了大量首尾操作的方法：
| 修饰语和类型 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| void | addFirst(E e) | 将指定元素插入此列表的开头 |
| void | addLast(E e) | 将指定元素添加到此列表的结尾 |
| E | getFirst() | 返回此列表的第一个元素 |
| E | getLast() | 返回此列表的最后一个元素 |
| E | removeFirst() | 移除并返回此列表的第一个元素 |
| E | removeLast() | 移除并返回此列表的最后一个元素 |
| E | pop() | 从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素 |
| void | push(E e) | 将元素推入此列表所表示的堆栈 |
| boolean | isEmpty() | 如果列表不包含元素则返回true |
在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈、队列的结构使用。
注意：在使用LinkedList集合的特有方法时，必须使用子类对象，而不能使用多态调用，因为List接口中没有以上的那些功能。
Set接口
在介绍Collection接口时，提到Collection中可以存放重复元素，也可以不存放重复元素，另外我们还知道List中是可以存放重复元素的。那么不重复元素存放到哪里呢？没错，那就是Set接口，它里面的集合，所存储的元素就是不重复的。
1.方法：
Set接口的方法与它的父亲Collection接口完全一样，和它兄弟List接口不同（带索引），所以Set集合的方法不需要介绍了，因为它的爹：Collection集合，我们已经了解~
2.实现类
HashSet： 此类实现Set接口，由哈希表（实际上是一个HashMap示例）支持。它不保证元素的迭代顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变，如存的时候是1，2，3，取出时就不一定了。另外此类允许使用null元素。
特点：
1.不存储重复元素；
2.没有索引；
3.无序集合，存储和取出的顺序不同。
LinkedHashSet: 此类继承自HashSet，被称为基于链表的哈希表实现。自身特性是：具有顺序，存储和取出的元素顺序是相同的。并且它含有父类的特性：不允许含有重复的元素。注意区分它和父亲HashSet的共同点和差异。
补充1： 感兴趣的朋友还可以自行去了解一下ArrayList集合和HashSet集合判断对象是否重复的原理是什么？这其实和它们调用自己的方法contains、equals和判断元素类型的hashCode值有关，这里不做叙述。
补充2： 前面继承图中我们已经知道集合分Collection和Map两大派系，而Set虽然属于Collection的子接口，但其本质上依赖于Map集合。所以学会了Set就相当于学会了Map，它们是一样的机制。
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