数组和集合

数组和集合的区别：

        1、数组是固定长度的数据结构，一旦创建长度就无法改变，集合是动态长度数据结构，可根据需求动态增加或减少元素。

        2、数组包含基本数据类型和对象，而集合只能包含对象。

        3、数组可以直接访问元素，而集合需要通过迭代器或其他方法访问元素。

常用集合类：
        1、ArrayList：动态数组，实现了List接口，支持动态增长（超限扩容到size+size>>2）。

        2、LinkedList：双向链表，实现了List接口，支持快速插入和删除操作。

        3、HashMap：基于哈希表实现，存储键值对，数组加链表形式，哈希冲突时使用拉链法将冲突的键值对存储到额外维护的链表中。

        4、HashSet：基于HashMap实现的Set集合，用于存储唯一元素。

        5、TreeMap：基于红黑树实现的有序Map集合，可以按照键的顺序进行排序。

        6、LinkedHashMap：基于哈希表和双向链表实现的Map集合，保持插入顺序或访问顺序。

        7、PriorityQueue：优先队列，可以按照比较器或元素的自然顺序进行排序。  

List接口

        List是有序的Collection，使用此接口能够精确控制每个元素的插入和删除位置，允许根据索引访问元素。常用的实现类有LinkedList，ArrayList，Vector，Stack。

        ArrayList：容量可变的非线程安全列表。底层使用数组。实现。每次插入新元素时会检查容量是否充足。扩容时默认创建1.5倍的新数组并进行原数组的复制。ArrayList保留了数组的快速查询特性，但同时也保留了插入和删除速度慢的缺点。

        Vector：线程安全的动态数组，内部方法经过synchronzed修饰。扩容时会创建新数组并复制。

        LinkedList：本质是一个双向链表，有更快的插入和删除速度，但查询较慢。

Map接口

        Map是一个键值对集合，存储键、值之间的映射，Key无序且唯一，Value不要求有序且允许重复。Map并未继承Collection接口，从Map集合检索元素时，只要给出Key就会返回对应的值对象。主要实现有TreeMap，HashMap，LinkedHashMap，CurrentHashMap.

        HashMap：由数组和链表组成，数组是HashMap的存储主体，链表用于解决Hash冲突。每个数组元素指向一个对应的链表。

        “拉链法”：将哈希冲突的键值对存储在数组元素对应的链表中。Java8后链表长度大于阈值（默认为8）后会转化为红黑树，以减少搜索时间。

        LinkedHashMap：继承自HashMap。在其基础上增加了一条双向链表，以维护插入元素的顺序。

        TreeMap：红黑树（自平衡的排序二叉树）

        HashTable：线程安全的HashMap（方法使用synchronzed同步锁修饰，锁整表）

        ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap（使用volatile+CAS或synchronzed同步锁，对每个元素加锁）。put操作时，若Key不存在，则使用CAS操作赋值为当前值，若Key已经存在，则使用synchronzed关键字申请锁，再进行链表的新增操作。

Set接口

        Set不允许存在重复元素，set集合的元素一般是无序的，且不支持通过索引访问。常用的实现有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet

        HashSet：基于HashMap实现，HashMap的Key即为HashSet存储的元素，所有Key都使用相同的Value，一个名为PRESENT的Object常量，使用Key保证元素唯一性，但不保证有序性，也不是线程安全（HashMap不是线程安全）。

        LinkedHashSet：继承自HashSet，基于LinkedHashMap实现，使用双向链表维护元素插入顺序。

        TreeSet：基于TreeMap实现，添加元素到集合时按照比较规则将其插入合适的位置，保证插入后的集合仍然有序。