说到Java集合，可以说是初学者必踩的坑了。
那么怎么才能学好Java集合呢？个人认为关键是要理清楚思路，从上而下，建立一套完整的思维体系，这样才能更好的去认识事物的本质。
先确立一下学习Java集合的目标：
1.会使用集合存储数据。
2.会遍历集合，把数据取出来。
3.掌握每种集合的特性。
总的集合框架如图所示：
Collection<E>接口
首先从Collectiion 讲起 ，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，这些操作方法可以用于操作多有的单列集合（所有子类都可以使用）。
方法如下(重点)：
* public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合中。
* public boolean 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 int size():输出集合中元素个数。
* public bollean contains(E e):判断当前集合是否包含指定对象。
* public boolean isEmpty():判断当前集合是否为空。
* public Object [ ] toArray:把集合中的元素储存在数组中
import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.Iterator; public class DemoCollection{ public static void main(String[] args){ //创建集合对象，使用多态。 Collection<String> coll = new ArrayList<>();//ArrayList是Collection的实现类 System.out.println(coll); coll.add("寒冰射手"); coll.add("无双剑姬"); coll.add("满族之王"); System.out.println(coll); boolean b1= coll.remove("寒冰射手");//添加对象 System.out.println("b1是否移除："+b1); boolean b2 = coll.contains("无双剑姬");//判断对象是否存在集合当中 System.out.println("b2是否包含："+b2); int size = coll.size();//返回集合的大小 System.out.println("size:"+size); if(coll.isEmpty()){ //判断集合是否为空 System.out.println("集合为空"); }else{ Object[] arr = coll.toArray();//把集合中的元素存储在数组当中 for(int i = 0;i<arr.length;i++){ System.out.println("arr[i]");//输出数组中的元素 } } //使用迭代器遍历集合 Iterator<String> it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); System.out.println(str); } //coll.clear();清空集合当中的元素 } }
List 接口（java.util.List）
List接口继承自Collection接口，一般将List接口的对象称为List集合。List集合中重要是允许出现重复的元素，所有的元素以线性的方式存储。
List接口的特点：
1.有序的集合，存储元素和储存元素的顺序是一致的。
2.有索引，包含了一些带索引的方法（Collection抽取所有子接口的共性，所以不带索引）。
3.允许存储重复的元素。
List接口的常用方法（带索引 特有）：
* public void add(int index,E element):将指定元素，添加在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):返回移除集合指定位置的元素。
* public E set(int index):返回替换集合中指定位置的元素。
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class DemoSet { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>();//创建List集合对象，使用多态 list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); list.add("d"); System.out.println(list); list.add(2,"f");//指定位置添加元素 System.out.println(list); list.remove(3);//移除指定位置元素 System.out.println(list); String str = list.get(1);//获取指定位置元素 System.out.println(str); list.set(0,"p");//替换指定位置元素 System.out.println(list); Iterator<String> it = list.iterator();//使用迭代器顺序取出元素， while(it.hasNext()){ String str1 = it.next(); System.out.println(str1); } } }
ArrayList集合
ArrayList为List接口的实现类，底层储存为数组结构，用于元素的增删改查，属于最常用的集合（不同步）
常用方法：
* public boolea add(E e);
* public E get(int index);
* public E remove(int index);
* public int size();
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; public class DemoSet { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); System.out.println(list); //注意，for循环遍历，长度用list.size for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); System.out.println(str); } //迭代器遍历 Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str1 = it.next(); System.out.println(str1); } } }
LinkedList集合
LinkedList也为List接口的实现类，但其与ArrayList集合不同的是其底层数据存储的结构为链表结构（双向），包含大量操作首位元素的方法，查询慢，增删快。
常用方法（特有方法，不能使用多态）：
* public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表开头。
* public void addLast(E e):将指定元素插入此列表的末尾。
* public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
* public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
* public E removeFirst():移除并返回此列表第一个元素。
* public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
* public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。（等效与removeFirst()方法）
* public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。（等效于add()方法）
* public boolean isEmpty():如果列表不包含元素，则返回true。
import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; public class DemoSet { public static void main(String[] args) { show1(); } public static void show1(){ LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); list.add("d"); list.add("e"); list.push("f"); System.out.println(list); String f1 = list.getFirst(); System.out.println(f1); String l1 = list.getLast(); System.out.println(l1); String s1 = list.removeFirst();//等效pop()方法 System.out.println(s1); String s2 = list.removeLast(); System.out.println(s2); //list.clear(); 清空集中的元素，在获取集合中元素时会抛出NoSuchElementException //使用迭代器遍历Linked中的元素 Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); System.out.println(str); } } }
Vector集合
Vector也继承自List接口，底层也是一个实现可增长的对象数组，也可以通过索引来进行访问，但一般Vector使用较少，所以不在这进行详细讲解。
一般方法(特有)：
* public void addElement(E e):添加元素到向量末尾。（等效于add()方法）
* public Enumeration<E> elements():返回该向量枚举。
Set接口
Set接口是Collection接口下第二大分支，也继承Collection接口。
Set接口特点：
1.不允许存储相同的元素
2.没有索引，没有带索引的方法，也不能使用普通的for循环。（一般来说，有索引就可以使用for循环来遍历）
Set方法不在详细描述，基本与Collection接口方法一致。
HashSet
HashSet是Set接口的实现类，由哈希表支持（HashMap实例），它不保证set的迭代顺序，即存储元素和取出元素的顺序有可能不一致。
import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class DemoSet { public static void main(String[] args) { Set<Integer> set = new HashSet<>(); set.add(1); set.add(2); set.add(3); set.add(1); Iterator<Integer> it = set.iterator(); while(it.hasNext()){ int a = it.next(); System.out.println(a); } } }
关于Set集合不允许重复元素的原理：
Set集合在调用add方法时，add()方法会调用元素的hashCode方法和equals方法判断元素是否重复。
前提：存储的元素必须重写hashCode和equals方法。（如用HashSet存储自定义对象，必须重写equals和hashCode方法）
说一下hashCode()方法 ：返回一个int型的哈希值(一串数字)。
import java.util.HashSet; public class DemoSet { public static void main(String[] args) { HashSet<String> set = new HashSet<>(); String s1 = new String("abc"); String s2 = new String("abc"); set.add(s1); set.add(s2); set.add("你好"); set.add("我好"); set.add("abc"); System.out.println(set); } }
set.add(s1): add方法会调用s1的hashCode方法，计算“abc”的哈希值，在集合中找有没有和“abc”哈希值一样的元素，发现没有就会把s1储存在集合当中。
set.add(s2):同上操作，发现有哈希冲突后，就会调用s2的equals方法去比较s2.equals(s1),equals返回true，认定两个元素相同，就不会把s2储存在集合当中。
set.add:("你好")：同s1操作相同。
set.add("我好")：哈希值与“你好”相同，但是equals方法返回false，认定“你好”，“我好”不同，就会把“我好”元素挂在“你好”下面，放入集合。
hashSet集合的 底层 哈希表结构 ：数组+链表/红黑树。
| 数组 | 哈希值1 | 哈希值2 |
| 链表 | 元素1 | 元素3 |
| 链表 | 元素2 | 元素4 |
LinkedHashSet集合
特点：继承了HashSet集合，其底层是一个哈希表+链表，多了一条链表（记录元素的存储顺序），保证元素有序。
具体方方不再详述，与HashSet相同。
Collections集合工具类：
对集合进行操作，部分方法如下：
* public static <T> boolean addAll(Collection<T> c,T..elements):往集合中添加多个元素。
* public static void shuffle(List<?> List):打乱集合中元素的顺序 。
* public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按默认规则排序元素。（升序）
*注意:如果是自定义类型，使用sort()需要重写compaerTo()方法.
* public static <T> void sort(List<T>,Comparator<?super T>) ：将集合中元素按指定规则排序。
例如：Collections.addAll(list,"a","b".....)(静态方法调用，直接类名.方法)。
Map<K,V>集合(有点懒，包括其子类就放一块讲完啦)
<key,value>双列集合，通多键值对方式组成。通过建可以找到其值。
Map集合的特点：
1.Map集合是一个双列集合，一个元素包含两个值（key,value）。
2.Map集合中的元素，key和value的数据类型可以相同，也可以不同。
3.Map集合中的元素，键是不允许重复的，但是值是可以重复的。
常用方法：
* public V put(K key,V value):把指定的键与值添加到Map集合当中。（存储键值对时，键相同，值不同，后添加的值会把原来的值覆盖）
* public V remove (Object key):把指定的键所对应的值对元素在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
* public V get(Obejec key):获取键所对应的值
* boolean containsKey(Object key)：判断集合中是否包含指定的键。
* public Set<K> keySet():获取Map集合中的所有键，并把它放入Set集合。（重要）
* public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():把键值对的对象（Entry）放入Set集合中。（重要）
import java.util.*; public class DemoSet { public static void main(String[] args) { Map<String,String> map = new HashMap<>(); map.put("a","a"); map.put("b","b"); map.put("c","c"); map.put("d","d"); map.put("a","f"); System.out.println(map); String str1 = map.get("a"); System.out.println(str1); String str2 = map.remove("c"); System.out.println(str2); System.out.println(map); boolean flag = map.containsKey("c"); System.out.println("键C是否存在："+flag); //遍历键值对,注意和之前的集合遍历不太一样 Set<String> set = map.keySet(); Iterator<String> it = set.iterator(); while(it.hasNext()){ String key = it.next(); String value = map.get(key); System.out.println(key+"="+value); } System.out.println("------------------------------------");//华丽的分割线 Map.Entry为其Map内置接口 //使用entrySet遍历 Set<Map.Entry<String, String>> entry = map.entrySet(); Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = entry.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Map.Entry<String, String> next = iterator.next(); System.out.println(next); } System.out.println("------------------------------------");//华丽的分割线 //也可使用增强for循环遍历 for(Map.Entry<String, String> s1:map.entrySet()){ System.out.println(s1); } } }
*注意：Map.Entry<k,v>：在Map接口中由一个内部接口Entry，当Map集合一创建，就会创建一个Entry对象，用来记录键值对。
可以把Map.Entry<K,V>,理解成一种引用类型，在增强for循环中去遍历使用，用来接收传来的键值对。
HashMap集合
HashMap<k,v>集合为Map<k,v>接口的实现类，其底层为哈希表。为无顺序集合的集合，即存取顺序不一致，线程不安全，不同步，多线程。
Hashmap存储自定义类型键，自定义类型的键就要重写hashcode方法和equals方法，保证键的唯一性。值可以重复。（具体不详述）
LinkedHashMap集合
LinkedHashMap是HashMap的子类。其底层是哈希表+链表（保证迭代顺序），它是一个有序的集合，存取顺序一致。
Hashtable集合
Hashtable为Map接口的实现类，其底层也为哈希表，同步且为单线程集合，不常用。Hashtable 不能存取null值。
如果在Hashtable集合中存放null，则会抛出NullPointerException异常。
但是Hashtable的子类Properties集合依然活跃，Properties是唯一和IO流相结合的集合。