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Java 集合框架 Java Collection Framework ,又被称为容器container,是定义在 java.util 包下的一组接口 interfaces和其实现类 classes 

Java集合框架主要由三部分组成：

1.接口（Interfaces）：表示集合的抽象数据类型。允许集合独立于其实现细节进行操作。
2.实现类（Implementations）：接口的具体实现，即可重用的数据结构。
3.算法（Algorithms）：对实现了集合接口的对象进行操作的方法，如搜索和排序。

类和接口总览

1. Collection：是一个接口，包含了大部分容器常用的一些方法

2. List：是一个接口，规范了ArrayList 和 LinkedList中要实现的方法

        ArrayList：实现了List接口，底层为动态类型顺序表

        LinkedList：实现了List接口，底层为双向链表

3. Stack：底层是栈，栈是一种特殊的顺序表

4. Queue：底层是队列，队列是一种特殊的顺序表

5. Deque：是一个接口，可以用来实现双端队列

6. Set：集合，是一个接口，里面放置的是K模型

        HashSet：底层为哈希桶，查询的时间复杂度为O(1)

        TreeSet：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O(logN)

7. Map：映射，里面存储的是K-V模型的键值对

        HashMap：底层为哈希桶，查询时间复杂度为O(1),关于key有序的

        TreeMap：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O(logN)，关于key有序

Collection接口

Collection是集合层次结构的根接口，所有集合类都实现了这个接口。它提供了适用于所有集合的基本操作。

主要方法：

boolean add(E e) - 添加元素
boolean remove(Object o) - 移除元素
boolean contains(Object o) - 检查是否包含指定元素
int size() - 返回集合中的元素数量
boolean isEmpty() - 检查集合是否为空
Iterator<E> iterator() - 返回迭代器
void clear() - 清空集合
boolean containsAll(Collection<?> c) - 检查是否包含另一个集合的所有元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c) - 添加另一个集合的所有元素
boolean removeAll(Collection<?> c) - 移除同时存在于指定集合中的所有元素
boolean retainAll(Collection<?> c) - 仅保留同时存在于指定集合中的元素
Object[] toArray() - 返回包含集合中所有元素的数组

List接口

List是一个有序的Collection，用户可以通过索引访问元素，并且允许重复元素。

特点：有序（插入顺序，允许重复元素，可以通过索引访问元素

主要方法：

E get(int index) - 获取指定位置的元素
E set(int index, E element) - 替换指定位置的元素
void add(int index, E element) - 在指定位置插入元素
E remove(int index) - 移除指定位置的元素
int indexOf(Object o) - 返回指定元素第一次出现的索引
int lastIndexOf(Object o) - 返回指定元素最后一次出现的索引
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) - 返回指定范围内的子列表

Stack接口

Stack 类是一个后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构，它继承自 Vector 类。尽管 Stack 是一个可用的类，但它被认为是遗留的，并且在新代码中不推荐使用。通常建议使用 Deque 或 ArrayDeque 作为替代。

主要方法：

push(E item)：将一个元素压入栈顶。
pop()：从栈顶移除一个元素并返回它；如果栈为空，则抛出 EmptyStackException。
peek()：查看栈顶的元素但不移除它；如果栈为空，则抛出 EmptyStackException。
search(Object o)：返回对象在栈中的位置，即自上而下的索引，如果对象不在栈中则返回 -1。
empty()：如果栈为空，则返回 true。

Queue接口

Queue代表了先进先出（FIFO）的数据结构，除了基本的Collection操作外，还提供了额外的插入、提取和检查操作。

主要方法：

boolean offer(E e) - 将元素添加到队列（不抛出异常）
E poll() - 获取并移除队首元素，如果队列为空则返回null
E peek() - 获取但不移除队首元素，如果队列为空则返回null
E element() - 获取但不移除队首元素，如果队列为空则抛出异常
E remove() - 获取并移除队首元素，如果队列为空则抛出异常

Deque接口

Deque（双端队列）是Queue的子接口，允许在两端进行插入和删除操作。

主要方法：

void addFirst(E e) / void addLast(E e) - 在队列前端/后端添加元素
E removeFirst() / E removeLast() - 移除并返回队列前端/后端的元素
E getFirst() / E getLast() - 获取但不移除队列前端/后端的元素
boolean offerFirst(E e) / boolean offerLast(E e) - 在队列前端/后端添加元素（不抛出异常）
E pollFirst() / E pollLast() - 获取并移除队列前端/后端的元素，如果队列为空则返回null
E peekFirst() / E peekLast() - 获取但不移除队列前端/后端的元素，如果队列为空则返回null

 Set接口

Set是一个不包含重复元素的Collection。

特点：不允许重复元素、大多数实现类不保证元素的顺序、有些实现类可能保证特定的顺序（如LinkedHashSet维护插入顺序）

Map接口

Map将键映射到值，不能包含重复的键，每个键最多映射到一个值。

主要方法：

V put(K key, V value) - 添加键值对
V get(Object key) - 获取指定键对应的值
V remove(Object key) - 移除指定键对应的值
boolean containsKey(Object key) - 检查是否包含指定键
boolean containsValue(Object value) - 检查是否包含指定值
Set<K> keySet() - 返回包含所有键的Set
Collection<V> values() - 返回包含所有值的Collection
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() - 返回包含所有键值对的Set
int size() - 返回键值对的数量
boolean isEmpty() - 检查Map是否为空
void clear() - 清空Map