java集合

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
  ├HashSet
  │└LinkedHashSet 
  └SortedSet
     └TreeSet 


Collection接口

Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。
一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。
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。

所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，
有一个Collection参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有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。如何遍历Collection中的每一个元素？
不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator（）的方法，该方法返回一个迭代子，
使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：

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接口
List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。
用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。
和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
除了具有Collection接口必备的iterator（）方法外，List还提供一个listIterator（）方法，
返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add（）之类的方法，
允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList类
LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法
在LinkedList的首部或尾部。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。如果多个线程同时访问一个List，
则必须自己实现访问同步。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(...));

ArrayList类
ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。
size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。
其他的方法运行时间为线性。每个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添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，
在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector类
Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，
虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，
当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），
这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。

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。
基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，
search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口
Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2）=false，Set最多有一个null元素。很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。
请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态
导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

HashSet： 
虽然Set同List都实现了Collection接口，但是他们的实现方式却大不一样。
List基本上都是以Array为基础。但是Set则是在 HashMap的基础上来实现的，
这个就是Set和List的根本区别。HashSet的存储方式是把HashMap中的Key作为Set的对应存储项。
看看 HashSet的add（Object obj）方法的实现就可以一目了然了。 
Java代码  
public boolean add(Object obj) {   
   return map.put(obj, PRESENT) == null;   
}   

这个也是为什么在Set中不能像在List中一样有重复的项的根本原因，因为HashMap的key是不能有重复的。 

HashSet : HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快。

LinkedHashSet：HashSet的一个子类，一个链表。 

SortedSet：是一个接口，待排序集合，其一个比较常用的实现类是TreeSet。

TreeSet：
SortedSet的子类，它不同于HashSet的根本就是TreeSet是有序的。
它是通过SortedMap来实现的。能够对集合中的对象进行排序。

Set总结： 
Set实现的基础是Map（HashMap），Set中的元素是不能重复的，
如果使用add(Object obj)方法添加已经存在的对象，则会覆盖前面的对象。


Map
├Hashtable
├HashMap
├LinkedHashMap
└TreeMap


请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。
一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，
Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map，
它有四个实现类，分别是HashMap、HashTable、LinkedHashMap和TreeMap。

关键技术剖析：
Map 主要用于存储键(key)值(value)对，根据键得到值，因此键不允许键重复,但允许值重复。

1）是一个最常用的Map,它根据键的HashCode 值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。
HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步，
即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步，
可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力。

2）Hashtable与HashMap类似，不同的是：它不允许记录的键或者值为空；
它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable，然而，这也导致了Hashtable在写入时会比较慢。

3）LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iteraor遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的。
在遍历的时候会比HashMap慢。有HashMap的全部特性。

4）TreeMap能够把它保存的记录根据键排序，默认是按升序排序，也可以指定排序的比较器。
当用Iteraor遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。TreeMap的键和值都不能为空。