Map List Set和其他收藏品：
一、概述
在JAVA的util包中有两个全部集合的父接口Collection和Map,它们的父子关系：
+Collection 这个接口extends自 --java.lang.Iterable接口
├+List(接口 代表有序，可反复的集合。列表）
│├ ArreyList (Class 数组。随机訪问，没有同步，线程不安全)
│├ Vector (Class 数组 同步 线程全)
│├ LinkedList (Class 链表 插入删除 没有同步 线程不安全)
│└ Stack (Class)
└+Set（接口 不能含反复的元素。仅接收一次并做内部排序，集）
│├ HashSet (Class）
│├ LinkedHashSet (Class）
│└ TreeSet (Class）
+Map(接口)
├ +Map(接口 映射集合)
│ ├ HashMap (Class 不同步。线程不安全。除了不同和同意使用null 键值之外，与Hashtable大致同样)
│ ├ Hashtable (Class 同步 ，线程安全 。
不同意实施null 键值)
│ ├ +SortedMap 接口
│ │ ├ TreeMap (Class)
│ ├ WeakHashMap (Class)
下面对众多接口和类的简单说明：首先不能不先说一下数组（Array）
1、效率高，但容量固定且无法动态改变。array另一个缺点是，无法推断当中实际存有多少元素，length仅仅是告诉我们array的容量。
2、Java中有一个Arrays类，专门用来操作array。
arrays中拥有一组static函数。
equals()：比較两个array是否相等。
array拥有同样元素个数，且全部相应元素两两相等。
fill()：将值填入array中。
sort()：用来对array进行排序。
binarySearch()：在排好序的array中寻找元素。
System.arraycopy()：array的复制。
一、数组Array和集合的差别：
1) 数组是大小固定的，而且同一个数组仅仅能存放类型一样的数据（基本类型/引用类型）
2) JAVA集合能够存储和操作数目不固定的一组数据。
3) 若程序时不知道到底须要多少对象，须要在空间不足时自己主动扩增容量，则须要使用容器类库，array不适用。
二 set map list的差别
都是集合接口
set －－当中的值不同意反复，无序的数据结构
list －－当中的值同意反复，由于其为有序的数据结构
map－－成对的数据结构，健值必须具有唯一性（键不能同，否则值替换）
List 按对象进入的顺序保存对象，不做排序或编辑操作。
Set对每一个对象仅仅接受一次。并使用自己内部的排序方法（通常，你仅仅关心某个元素是否属于Set,而不关心它的顺序--否则应该使用List）。
Map相同对每一个元素保存一份，但这是基于"键"的。Map也有内置的排序，因而不关心元素加入的顺序。假设加入元素的顺序对你非常重要。应该使用 LinkedHashSet或者LinkedHashMap.
Collection 是对象集合， Collection 有两个子接口 List 和 Set
List 能够通过下标 (1,2..)
来取得值，值能够反复
而 Set 仅仅能通过游标来取值。而且值是不能反复的
ArrayList 。 Vector 。 LinkedList 是 List 的实现类
ArrayList 是线程不安全的。 Vector 是线程安全的，这两个类底层都是由数组实现的
LinkedList 是线程不安全的，底层是由链表实现的
Map 是键值对集合
HashTable 和 HashMap 是 Map 的实现类
HashTable 是线程安全的，不能存储 null 值
HashMap 不是线程安全的，能够存储 null 值
三、 Collections类和Collection接口
Collections是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。
Collection是最主要的集合接口。一个Collection代表一组Object。即Collection的元素（Elements）。一些 Collection同意同样的元素而还有一些不行。
一些能排序而还有一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的 类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
全部实现 Collection 接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无參数的构造函数用于创建一个空的 Collection 。有一个 Collection 參数的构造函数用于创建一个新的 Collection ，这个新的 Collection 与传入的 Collection 有同样的元素。后一个构造函数同意用户复制一个 Collection 。
集合类的遍历:遍历通用Collection:
怎样遍历 Collection 中的每个元素？不论 Collection 的实际类型怎样，它都支持一个 iterator() 的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子就可以逐一訪问 Collection 中每个元素。
典型的使用方法例如以下：
- Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
- while(it.hasNext()) {
- Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
- }
由 Collection 接口派生的两个接口是 List 和 Set 。 List 按对象进入的顺序保存对象。不做排序或编辑操作。 Set 对每一个对象仅仅接受一次，并使用自己内部的排序方法 ( 通常，你仅仅关心某个元素是否属于 Set, 而不关心它的顺序--
否则应该使用 List) 。
四、 List接口，有序可反复的集合
实际上有两种List: 一种是主要的ArrayList,其长处在于随机訪问元素，还有一种是更强大的LinkedList,它并非为高速随机訪问设计的。而是具有一套更通用的方法。
List : 次序是List最重要的特点：它保证维护元素特定的顺序。List为Collection加入了很多方法。使得能够向List中间插入与移除元素（这仅仅推荐LinkedList使用。）一个List能够生成ListIterator,使用它能够从两个方向遍历List,也能够从List中间插入和移除元素。
1. ArrayList类
1) ArrayList实现了可变大小的数组。
它同意全部元素。包含null。ArrayList没有同步。
2) size。isEmpty。get，set方法执行时间为常数。可是add方法开销为分摊的常数。加入n个元素须要O(n)的时间。其它的方法执行时间为线性。
3) 每一个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。
这个容量可随着不断加入新元素而自己主动添加。可是增长算法 并未定义。当须要插入大量元素时，在插入前能够调用ensureCapacity方法来添加ArrayList的容量以提高插入效率。
4) 和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。
5) 由数组实现的List。同意对元素进行高速随机訪问，可是向List中间插入与移除元素的速度非常慢。ListIterator仅仅应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和移除元素。由于那比LinkedList开销要大非常多。
2. Vector类
Vector很类似ArrayList，可是Vector是同步的。
由Vector创建的Iterator，尽管和ArrayList创建的Iterator是同一接口，可是。由于Vector是同步的，当一个Iterator被创建并且正在被使用。还有一个线程改变了Vector的状态（比如，加入或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。
3. LinkedList类
LinkedList实现了List接口。同意null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。例如以下列方法：addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 这些方法 （没有在不论什么接口或基类中定义过）。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。
注意LinkedList没有同步方法。
假设多个线程同一时候訪问一个List，则必须自己实现訪问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
4. Stack 类
Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。
Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。主要的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素。empty方法測试堆栈是否为空。search方法检測一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。
使用方法：
- package Test;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.Iterator;
- import java.util.List;
- public class TestList {
- public static void main(String dd[]) {
- // new了一个存储list
- List l = new ArrayList();
- // 由于Collection framework仅仅能存储对象所以new封装类
- l.add(new Integer(1));
- l.add(new Integer(2));
- l.add(new Integer(3));
- l.add(new Integer(4));
- Iterator it = l.iterator();
- //使用 迭代器（Iterator）:
- // hasNext是取值取的是当前值.他的运算过程是推断下个是否有值假设有继续.
- while (it.hasNext()) {
- System.out.println("iterator：Element in list is : " + it.next());
- }
- //用for循环和get()方法：
- for (int i = 0; i < l.size(); i++) {
- System.out.println("for：Element in list is : " + l.get(i));
- }
- }
- }
LinkedList
- package Test;
- import java.util.Iterator;
- import java.util.LinkedList;
- public class TestLinkedList {
- public static void main(String arg[]) {
- LinkedList ll = new LinkedList();// 声明LinkedList并实例化
- // 使用add（）方法加入元素
- ll.add("a");
- ll.add("b");
- ll.add("c");
- // 使用Iterator迭代器遍历出集合的元素并打印
- Iterator it = ll.iterator();
- while (it.hasNext()) {
- System.out.println(it.next());
- }
- System.out.println("------------------");
- // 向链表头和尾分别加入x和z
- ll.addFirst("z");
- ll.addLast("x");
- // 遍历查看加入后的结果
- for (Iterator i = ll.iterator(); i.hasNext();) {
- System.out.println(i.next());
- }
- }
- }
ArrayList和LinkedList的差别。
1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2.对于随机訪问get和set，ArrayList认为优于LinkedList，由于LinkedList要移动指针。
3.对于新增和删除操作add和remove。LinedList比較占优势，由于ArrayList要移动数据。
假设熟悉数据结构的同学，就会一下明确，ArrayList就是线性表的顺序表示，LinkedList就是线性表的链表表示。
五、 Set接口，代表无序，不可反复的集合
Set具有与Collection全然一样的接口，因此没有不论什么额外的功能，不像前面有两个不同的List。实际上Set就是Collection,仅仅是行为不同。（这是继承与多态思想的典型应用：表现不同的行为。）Set不保存反复的元素（至于怎样推断元素同样则较为负责）
Set : 存入Set的每一个元素都必须是唯一的，由于Set不保存反复元素。
增加Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有全然一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。
1. HashSet
为高速查找设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。
2. TreeSet
保存次序的Set, 底层为树结构。使用它能够从Set中提取有序的序列。
3. LinkedHashSet
具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序（插入的次序）。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。
使用方法：
- Set set=new HashSet();
- String s1=new String("hello");
- String s2=s1;
- String s3=new String("world");
- set.add(s1);
- set.add(s2);
- set.add(s3);
- System.out.println(set.size());//打印集合中对象的数目 为 2。
- Set 的 add()方法是怎样推断对象是否已经存放在集合中？
- boolean isExists=false;
- Iterator iterator=set.iterator();
- while(it.hasNext()) {
- String oldStr=it.next();
- if(newStr.equals(oldStr)){
- isExists=true;
- }
- }
六、 Map接口：映射
Map没有继承Collection接口， Map 提供 key 到 value 的映射。你能够通过“键”查找“值”。
一个 Map 中不能包括同样的 key ，每一个 key 仅仅能映射一个 value 。 Map 接口提供3
种集合的视图， Map 的内容能够被当作一组 key 集合。一组 value 集合，或者一组 key-value 映射。
方法 put(Object key, Object value) 加入一个“值” ( 想要得东西 ) 和与“值”相关联的“键” (key) ( 使用它来查找 ) 。方法get(Object
key) 返回与给定“键”相关联的“值”。能够用 containsKey() 和 containsValue() 測试 Map 中是否包括某个“键”或“值”。 标准的 Java 类库中包括了几种不同的 Map ： HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap 。
它们都有相同的基本接口 Map 。可是行为、效率、排序策略、保存对象的生命周期和判定“键”等价的策略等各不相同。
Map 相同对每一个元素保存一份，但这是基于 " 键"
的， Map 也有内置的排序，因而不关心元素加入的顺序。假设加入元素的顺序对你非常重要。应该使用 LinkedHashSet 或者 LinkedHashMap.
运行效率是 Map 的一个大问题。看看 get() 要做哪些事，就会明确为什么在 ArrayList 中搜索“键”是相当慢的。而这正是 HashMap 提快速度的地方。 HashMap 使用了特殊的值，称为“散列码” (hash code) ，来代替对键的缓慢搜索。“散列码”是“相对唯一”用以代表对象的int
值，它是通过将该对象的某些信息进行转换而生成的（在以下总结二：须要的注意的地方有更进一步探讨）。
全部 Java 对象都能产生散列码，由于 hashCode() 是定义在基类 Object 中的方法 。
HashMap 就是使用对象的 hashCode() 进行高速查询的。此方法可以显著提高性能。
1. Hashtable类
Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。不论什么非空（non-null）的对象都可作为key或者value。Hashtable是同步的。
加入数据使用 put(key, value) ，取出数据使用get(key) 。这两个基本操作的时间开销为常数。
Hashtable 通过初始化容量 (initial capacity) 和负载因子 (load factor) 两个參数调整性能。通常缺省的 load factor0.75 较好地实现了时间和空间的均衡。增大 load factor 能够节省空间但对应的查找时间将增大。这会影响像get
和 put 这种操作。
使用 Hashtable 的简单示比例如以下，将 1 ，2
，3 放到 Hashtable 中，他们的 key 各自是 ”one” ， ”two” ， ”three” ：
Hashtable numbers =new
Hashtable();
numbers.put(“one”, new Integer(1));
numbers.put(“two”, new Integer(2));
numbers.put(“three”, new Integer(3));
要取出一个数，比方 2 ，用对应的 key ：
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two=
”+ n);
因为作为 key 的对象将通过计算其散列函数来确定与之相应的 value 的位置，因此不论什么作为 key 的对象都必须实现 hashCode 方法和 equals 方法。
hashCode 方法和 equals 方法继承自根类 Object ，假设你用自己定义的类当作 key 的话，要相当小心，依照散列函数的定义。假设两个对象同样。即 obj1.equals(obj2)=true
，则它们的 hashCode 必须同样，但假设两个对象不同，则它们的 hashCode 不一定不同。假设两个不同对象的 hashCode 同样。这样的现象称为冲突。冲突会导致操作哈希表的时间开销增大。所以尽量定义好的 hashCode() 方法，能加快哈希表的操作。
假设同样的对象有不同的 hashCode ，对哈希表的操作会出现意想不到的结果（期待的 get 方法返回null
）。要避免这样的问题，仅仅须要牢记一条：要同一时候复写 equals 方法和 hashCode 方法，而不要仅仅写当中一个。
Hashtable 是同步的。
2. HashMap类
HashMap和Hashtable类似，也是基于hash散列表的实现。不同之处在于 HashMap是非同步的。而且同意null。即null value和null key。，可是将HashMap视为Collection时 （values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。
因此。假设迭代操作的性能相当重要的话，不要 将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。
LinkedHashMap 类：类似于 HashMap ，可是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序。或者是近期最少使用 (LRU) 的次序。
仅仅比 HashMap 慢一点。
而在迭代訪问时发而更快。由于它使用链表维护内部次序。
3. WeakHashMap类 （弱键（ weak key ））
WeakHashMap是一种改进的HashMap，它是为解决特殊问题设计的，它对key实行“弱引用”，假设一个key不再被外部所引用。那么该key能够被GC回收。
4. TreeMap 类
基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时。它们会被排序 ( 次序由 Comparabel 或 Comparator 决定 ) 。
TreeMap 的特点在于，你得到的结果是经过排序的。 TreeMap 是唯一的带有 subMap() 方法的 Map 。它能够返回一个子树。
5. IdentifyHashMap 类
使用 == 取代 equals() 对“键”作比較的 hash map 。
专为解决特殊问题而设计。
使用方法：
1 加入。删除操作：
- Object put(Object key, Object value): 向集合中增加元素
- Object remove(Object key): 删除与KEY相关的元素
- void putAll(Map t): 将来自特定映像的全部元素加入给该映像
- void clear(): 从映像中删除全部映射
2 查询操作：
Object get(Object key): 获得与keywordkey相关的值
Map集合中的键对象不同意反复，也就说，随意两个键对象通过equals()方法比較的结果都是false.
可是能够将随意多个键独享映射到同一个值对象上。
Conllections : 集合有用类
Conllections提供了供JAVA集合有用的静态方法
七、 怎样选择
1、容器类和Array的差别、择取
1)容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
2)一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。
2、
1) 在各种Lists中，最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList()；
Vector总是比ArrayList慢，所以要尽量避免使用。
2) 在各种Sets中，HashSet通常优于HashTree（插入、查找）。仅仅有当须要产生一个经过排序的序列，才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由：可以维护其内元素的排序状态。
3) 在各种Maps中,HashMap用于高速查找。
4) 当元素个数固定，用Array。由于Array效率是最高的。
结论：最经常使用的是ArrayList，HashSet，HashMap。Array。并且，我们也会发现一个规律，用TreeXXX都是排序的。
注意：
1、Collection没有get()方法来取得某个元素。
仅仅能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List。能够通过get()方法来一次取出一个元素。
使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。
(add/get)
4、一般使用ArrayList。
用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。
5、Map用 put(k,v) / get(k)。还能够使用containsKey()/containsValue()来检查当中是否含有某个key/value。
HashMap会利用对象的hashCode来高速找到key。
* hashing
哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值，这个值存储在一个array中。
我们都知道全部存储结构中，array查找速度是最快的。所以，能够加速查找。
发生碰撞时。让array指向多个values。即。数组每一个位置上又生成一个梿表。
6、Map中元素，能够将key序列、value序列单独抽取出来。
使用keySet()抽取key序列，将map中的全部keys生成一个Set。
使用values()抽取value序列。将map中的全部values生成一个Collection。
为什么一个生成Set，一代Collection？这是因为，key总是唯一，value反复同意。
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