初步了解-集合框架

1.三大集合框架

1.1.集合和数组的区别

a.集合和数组都是容器
b.数组长度不可以改变，但是可以存储基本数据类型
c.集合的长度可变，但是不能存储基本类型数据，可以存储任意类型的对象

1.2.集合的共同特性

集合都可以添加一个对象，删除一个对象，查找一个对象，以及修改一个对象。

1.3.单列集合-Collection

相比所有集合都有特性，Collection接口下比较特殊的方法有，removeAll()，addAll()，containsAll()，这些方法所操作的对象变为了一整个集合。

1.4.List与Set-实现Collection接口的两个接口

他们最大的区别是:
a.List可存放重复元素，元素存取是有序的(即线性的)
b.set不可以存放重复元素，元素存取是无序的(不带自然顺序的时候需要我们重写equals方法才可以判断是否是相同的元素)

1.5.实现List的类

实现List的类有很多：AbstractList, AbstractSequentialList, ArrayList, AttributeList, CopyOnWriteArrayList, LinkedList, RoleList, RoleUnresolvedList, Stack, Vector
其中，ArrayList、LinkedList最为常用。

1.5.1.ArrayList

ArrayList最大的特点是查找快，增删慢，为什么会这样？查看源码，可以发现ArrayList的实现是依靠数组（Object[]）的，也就是说，通过索引值，我们可以快速定位到某个元素，但是当我们增删的时候，因为数组在内存中是连续存放的，所以我们需要移动拷贝元素，当数组不够大时，还要考虑到扩容问题(ArrayList默认大小为10，每次扩容大约增长到原来的1.5倍)，因此比较耗时。

1.5.2.LinkedList

LinkedList最大的特点是增删快，查找慢，通过查看源码，不难发现，LinkedList是通过双向链表实现的，在内存中存放是不连续的，删除或者增加元素的时候，只需要修改元素节点指向就可以了，但当我们需要查询元素时，只能一个个去遍历，所以效率较低。

1.5.3.Vector

Vector用法基本同ArrayList，但是值得注意的是Vector是线程安全的，ArrayList是线程不安全的。Vector基本上使用很少，但当我们使用合并流的时候，需要使用到Vector。

1.6.实现Set的类

Set接口中的方法与collection相比，并没有额外的功能。其中实现它的类有：AbstractSet, ConcurrentHashMap.KeySetView, ConcurrentSkipListSet, CopyOnWriteArraySet, EnumSet, HashSet, JobStateReasons, LinkedHashSet, TreeSet 。其中比较常用的有HashSet，LinkedHashSet，TreeSet 。

1.6.1.HashSet

HashSet的低层是依靠哈希表实现的，线程不安全，依靠hashCode方法来确定在内存中存放的位置。相比其他的Set，它的存取速度相对较快。
HashSet是如何判断元素是否相等？如下

If(hashCode得到的值与其他元素都不相同){
        If(与hashCode得到的值相同的元素使用equals方法进行比较，结果为true){
    两个元素为相同的元素！；
    }
    Else{
    放进去的元素不重复！；
    }
}
Else{
    放进去的元素重复！；
}

因此，当我们使用 HashSet时，需要重写hashCode，equals方法。

1.6.2.TreeSet

TreeSet最大的特点是可以将放进去的元素进行排序，实现依靠红-黑树，因此当元素没有自然顺序的时候，我们需要实现Comparable接口或者实现一个比较器Comparator，重写compareTo或者compare方法。

1.6.3.LinkedHashSet

LinkedHashSet特点是会保存元素的插入顺序，线程不安全，依靠哈希表和链接链表实现。相对于HashSet，迭代速度相对快，但是插入相对慢。

1.7.双列集合-Map

与Collection对比：
a.Map中存放的是键值对，一个键对应一个唯一的值，但是一个值不一定只对应一个键。
b.同时类似Set，Map中的键也是唯一的。
c.取出元素时，不能直接取出，三种方法获取，(1)通过keySet拿到一个set，再通过set里面的key拿到相应的values;(2)通过values 拿到所有的values，但不能拿到key；(3)通过Entry获得一个Set

1.7.1.Hashtable

低层依靠哈希表实现，线程安全，效率较低。不可以放入null键，null值。

1.7.2.HashMap

与LinkedHashMap相比，同样是依靠哈希表实现，效率较高，但是线程是不安全的，可以放入null键，null值。类似于HashSet，判断元素是否重复时，我们需要重写hashCode方法，和equals方法。

1.7.3.LinkedHashMap

与LinkedHashSet类似，低层依靠哈希表和双重链接列表实现，线程不安全，可以保存输入的顺序，输出的时候可以按照输入的顺序输出。

1.7.4.TreeMap

低层同样依靠红黑树算法，同样需要Comparable或者Comparator 对key进行排序，线程不安全。

1.8.什么使用情况下使用对应的框架？

If(存放的是对象){
    If(元素可以重复){
        If(线程不需要安全的){
            If(增删多，查询少){
                使用LinkedList;
            }
            Else if(增删多，查询少){
                使用ArrayList;
            }
        }
        Else if(线程需要安全的){
                使用Vector；
            }
    }
    Else if(元素不可以重复){
        If(需要对元素进行排序){
        使用TreeSet；
        }
        Else if(不需要对元素进行排序){
            If(需要保留存储顺序){
                使用LinkedHashSet；
        }
        Else if(不需要保留存储顺序){
            使用HashSet；
            }
        }
    }
}
Else if(存放的是键值对){
    If(需要对元素进行排序){
        使用TreeMap；
    }
    Else if(不需要对元素进行排序){
        If(需要保留存取顺序){
        使用LinkedHashMap；
    }
        Else if(不需要保留存取顺序){
        使用HashMap；
        }
    }
}