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一、集合
1.1 简介
集合主要分为两组（单列集合、双列集合），Collection 接口有两个重要的子接口 List 和Set，它们的实现子类都是单列集合。Map 接口的实现子类是双列集合，存放的是 K-V
1.2 关系图
二、Collection 接口和常用方法
public interface Collection<E> extends Iterator<E>2.1 特点
1、Collection 实现子类可以存放多个元素，每个元素可以是 Object
2、有些 Collection 的实现类可以存放重复元素，有些不可以。
3、有些 Collection 的实现类是有序的（List），有些不是有序的（Set）
4、Collection 接口没有直接的实现子类，是通过它的子接口 Set 和 List 来实现的
2.2 常用方法
下面使用实现类 ArrayList 来演示，如下
public class CollectionTest {public static void main(String[] args) {Collection list = new ArrayList();// add: 添加单个元素list.add("java");list.add(10);list.add(true);System.out.println("list="+list);// remove: 删除指定元素list.remove(true);System.out.println("list="+list);// contains: 查找元素是否存在System.out.println(list.contains("java"));// size: 获取元素个数System.out.println("现在集合的大小为："+list.size());// isEmpty: 判断是否为空System.out.println("判断集合是不是空的"+list.isEmpty());// clear: 清空集合list.clear();System.out.println("我要清空集合了，现在集合的大小为："+list.size());// addAll: 添加多个元素ArrayList list2 = new ArrayList();list2.add("苹果");list2.add("香蕉");list.addAll(list2);System.out.println("添加完多个元素后集合的大小为："+list.size());// containsAll: 查找多个元素是否都存在System.out.println("查找多个元素是否都存在："+list.containsAll(list2));// removeAll: 删除多个元素list.removeAll(list2);System.out.println("删除多个元素后集合的大小为："+list.size());}
}2.3 接口遍历
2.3.1 Iterator 方式
Iterator 对象称为迭代器，主要用于遍历 Collection 集合中的元素。所有实现了 Collection 接口的集合类都有一个 iterator() 方法，用于返回一个实现了 Iterator 接口的对象，即可以返回一个迭代器。
需要注意的是，在调用 iterator.next() 方法之前必须要调用 iterator.hasNext() 方法进行检测，若不调用最终会报异常。
如果希望再次遍历，则需要重置我们的迭代器，即重新调用下 coll.iterator() 方法即可。
// 得到一个集合的迭代器
Iterator iterator = coll.iterator();
// 判断是否还有下一个元素
while(iterator.hasNext()){// next() 方法有两个作用：下移并且将下移以后集合位置上的元素返回System.out.println(iterator.next());
}2.3.2 for 循环方式
增强 for 循环，可以代替 iterator 迭代器。它就是简化版的 iterator，本质是一样的，只能用于遍历集合或数组。
for(元素类型 元素名:集合或数组名){// 访问元素
}三、List 接口和常用方法
3.1 特点
1、List 集合类中元素有序（即添加顺序和取出顺序是一致的）、且可重复。
2、List 集合中每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引。
3、List 容器中的元素都对应一个整数型的序号记录其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。
3.2 常用实现类
ArrayList、LinkedList、Vector
3.3 常用方法
public class ListMethod {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add("苹果");list.add("香蕉");// add(int index,Object ele): 在 index 位置插入 ele 元素list.add(1,"西瓜");System.out.println("list="+list);// addAll(int index,Collection els):从 index 位置开始将 els 中的所有元素添加进来List list2 = new ArrayList();list2.add("足球");list2.add("篮球");list.addAll(0,list2);System.out.println("list="+list);// Object get(int index):获取指定 index 位置的元素System.out.println(list.get(0));// int indexOf(Object obj):返回 obj 在集合中首次出现的位置System.out.println(list.indexOf("足球"));// int lastIndexOf(Object obj):返回 obj 在集合中末次出现的位置System.out.println(list.lastIndexOf("篮球"));// Object remove(int index):移除指定 index 位置的元素，并返回此元素System.out.println(list.remove(0));// Object set(int index,Object obj):设定指定 index 位置的元素为 obj,相当于是替换list.set(2,"美女");System.out.println("list="+list);// List subList(int fromIndex,int toIndex):返回从 fromIndex 到 toIndex 位置的子集合，左闭右开List list3 = list.subList(2,3);System.out.println("list3="+list3);}
}3.4 排序方法
// 按照 Book 类的 price 属性从小到大排序
public static void sort(List list){int size = list.size();for(int i=0;i<size-1;i++){for(int j=0;j<list.size()-1-i;j++){Book b1 = (Book)list.get(j);Book b2 = (Book)list.get(j+1);if(b1.getPrice()> b2.getPrice()){list.set(j,b2);list.set(j+1,b1);}}}
}四、ArrayList
4.1 特点
ArrayList 可以添加 null，并且可以存储多个。底层是由数组来实现数据存储的，ArrayList 基本等同于 Vector，但是 ArrayList 是线程不安全的。
ArrayList 中维护了一个 Object 类型的数组 elementData，如下：
// transient 表示该属性不会被序列化
transient Object [] elementData4.2 无参扩容分析
当创建 ArrayList 对象时，如果使用的是无参的构造器，则初始化 elementData 容量为 0，第一次添加元素的时候，elementData 会扩容为 10，如需要再次扩容，则扩容 elementData 为 1.5 倍。
public class ArrayListTest {public static void main(String[] args) {// 使用无参构造器创建 ArrayList 对象// 创建一个容量为 0 的 elementData 数组ArrayList list = new ArrayList();for(int i=1;i<=10;i++){// add() 方法：先判断是否需要扩容，然后再执行赋值// 如果进行扩容，则第一次扩容为10，第二次即以后按照 1.5 倍扩容list.add(i);}for(int i=11;i<=15;i++) {// 此时要进行第二次扩容为： 10+10/2 = 15list.add(i);}// 此时要进行第三次扩容为： 15+15/2=22list.add(100);list.add(200);list.add(null);}
}4.3 有参扩容分析
如果使用的是指定大小的构造器，则初始 elementData 容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容 elementData 为 1.5 倍。
public class ArrayListTest2 {public static void main(String[] args) {// 使用有参构造器创建 ArrayList 对象// 创建一个容量为 8 的 elementData 数组ArrayList list = new ArrayList(8);for(int i=1;i<=10;i++){// add() 方法：先判断是否需要扩容，然后再执行赋值// 当 i=9 的时候需要进行扩容，此时按照 1.5 倍扩容：8+8/2 = 12list.add(i);}for(int i=11;i<=15;i++) {// 当 i=13 的时候，此时要进行第二次扩容为： 12+12/2 = 18list.add(i);}list.add(100);list.add(200);list.add(null);}
}五、Vector
5.1 特点
Vector 底层也是一个对象数组，它是线程安全，Vector 类的操作方法带有 synchronized 关键字修饰。当涉及到线程安全时，可以使用 Vector。
5.2 无参扩容分析
当创建 Vector 对象时，如果使用的是无参的构造器，则初始化 elementData 容量为 10，满了之后，扩容为 elementData 2 倍。
public class VectorTest {public static void main(String[] args) {// 使用无参构造器创建 Vector 对象// new Vector() 时会创建一个容量为 10 的 elementData 数组Vector list = new Vector();for(int i=1;i<=10;i++){// add() 方法：先判断是否需要扩容，然后再执行赋值list.add(i);}// 此时要进行第二次扩容为： 10+10=20list.add(100);}
}5.3 有参扩容分析
如果使用的是指定大小的构造器，则初始 elementData 容量为指定大小，满了之后，扩容为 elementData 2 倍。
public class VectorTest {public static void main(String[] args) {// 使用有参构造器创建 Vector 对象// new Vector() 时会创建一个容量为 7 的 elementData 数组Vector list = new Vector(7);for(int i=1;i<=10;i++){// add() 方法：先判断是否需要扩容，然后再执行赋值// 当 i=8 的时候需要进行第一次扩容，容量为：7+7= 14list.add(i);}list.add(100);}
}六、LinkedList
6.1 特点
LinkedList 底层实现了双向链表和双端队列的特点，可以添加任意元素，包括 null，线程不安全，没有实现同步。
6.2 底层结构
1、LinkedList 底层维护了一个双向链表。
2、LinkedList 中维护了两个属性 first 和 last 分别指向首节点和尾节点。
3、每个节点（Node 对象），里面又维护了 prev、next、item 三个属性，其中通过 prev 指向前一个，通过 next 指向后一个节点。最终实现双向链表。
4、所以 LinkedList 的元素的添加和删除不是通过数组完成的，相对来说效率较高。
6.3 LinkedList 和 ArrayList 比较
| 底层结构 | 增删的效率 | 改查的效率 | |
| ArrayList | 可变数组 | 较低，数组扩容 | 较高 |
| LinkedList | 双向链表 | 较高，通过链表追加 | 较低 |
如何选择 ArrayList 和 LinkedList :
1、如果我们增删的操作多，选择 LinkedList
2、如果我们改查的操作多，选择 ArrayList
3、一般来说，在程序中，80% 到 90% 都是查询，因此大部分情况下会选择 ArrayList
4、在一个项目中，根据业务灵活选择，有可能是一个模块使用的是 ArrayList，另外一个模块是 LinkedList。也就是说，要根据业务来进行选择