【数据结构前置知识】集合框架
什么是集合框架？
集合框架 是一个统一的、可扩展的体系结构，用于表示和操作集合。
简单来说：
集合：就是一个包含多个元素（对象）的容器，类似于一个“超级数组”。
框架：提供了一组预定义的接口（规定能做什么）、类（具体的实现）和算法（如何做），让你能够以标准、高效的方式来存储、检索、操作和传递一组对象。
核心思想：面向接口编程。你写代码时，应该尽量依赖接口（如 List），而不是具体的实现类（如 ArrayList）。这样程序更灵活，易于维护和修改。
为什么需要集合框架？（解决的问题）
替代传统数组的局限性：
数组长度固定，而集合框架提供了动态扩容的容器（如
ArrayList）。数组只能通过下标访问，而集合提供了丰富的操作（如查找、排序、插入、删除）。
数组可以存储基本类型和对象，而泛型集合主要存储对象（基本类型通过包装类）。
提供统一的标准：在集合框架出现之前，程序员需要自己实现链表、栈、哈希表等数据结构。集合框架提供了一套标准、经过充分测试和优化的实现，提高了开发效率和代码质量。
减少编程负担：你不需要再从零开始实现一个双向链表或一个红黑树，直接使用
LinkedList或TreeMap即可。提高代码复用性和可维护性：基于接口的编程使得更换集合的实现非常容易（例如，今天用
ArrayList，明天发现需要频繁插入，可以轻松换成LinkedList，而修改的代码很少）。
Java集合框架的体系结构（以Java为例，最经典）
Java的集合框架主要分为两大派系：
Collection接口：存储单个对象的集合。
Map接口：存储键值对（Key-Value）的集合。
下图清晰地展示了它们的关系：
核心接口详解
1. Collection 接口的三个主要子接口
List（列表/线性表）：特点：有序、可重复。你可以精确控制每个元素的插入位置，并通过整数索引（类似数组下标）来访问元素。
常用实现类：
ArrayList：基于动态数组实现。查询快，增删慢。线程不安全。LinkedList：基于双向链表实现。增删快，查询慢。还实现了Deque（双端队列）接口。Vector：古老的、线程安全的动态数组实现，现在已很少使用，通常用Collections.synchronizedList代替。
Set（集合）：特点：无序、不可重复。它更像数学中的集合，不关心顺序，只关心成员是否存在。
常用实现类：
HashSet：基于HashMap实现，使用哈希表存储元素。查询速度极快。是最常用的Set。LinkedHashSet：是HashSet的子类，同时维护了一个运行于所有条目的双向链表。既保证了元素的唯一性，又维护了插入顺序。TreeSet：基于TreeMap（红黑树）实现。元素会按照自然顺序或者自定义比较器进行排序。
Queue（队列）：特点：用于模拟队列这种数据结构，通常遵循FIFO（先进先出）规则。
常用实现类：
LinkedList：也实现了Queue接口。PriorityQueue：优先级队列，元素按其自然顺序或比较器顺序出队。
2. Map 接口
特点：存储键值对，Key不可重复，每个Key最多映射到一个Value。
常用实现类：
HashMap：基于哈希表实现。允许使用null作为 key 或 value。存取效率最高。是最常用的Map。LinkedHashMap：类似于LinkedHashSet，维护了插入顺序或访问顺序。TreeMap：基于红黑树实现。Key会被排序。Hashtable：古老的、线程安全的实现，不允许null键值，现在已很少使用，通常用ConcurrentHashMap代替。