面向对象语言（JAVA）——集合（List（列表）代码实现理解）

Java中的数组创建时就需要给定空间，故是不可修改的。但是在实际生活中的很多情况都是无法确定数量，所以这些数据不能有数组来保存，这个时候就需要使用集合。

Java在编程的时候，可以使用对象数组来存储多个对象，但数组长度是不可变化，而且一旦在初始化数组时就指定了数组长度，那么这个数组长度就是不可变的。如果需要保存数量变化的数据，数组就有点无能为力了。

目录

Collection接口和Map的介绍

ArrayList 

LinkedList 

两者的区别

---

假如有一个成绩单（姓名，成绩），用一个数组存储姓名，一个数组存储成绩，a[0]存姓名、b[0]存成绩。看似没有问题，但是这两者没有保存映射关系。数组无法保存具有映射关系的数据，如成绩表为语文——79，数学——80，这种数据看上去像两个数组，但这两个数组的元素之间有一定的关联关系。为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据（也被称为关联数组），Java提供了集合类。集合类主要负责保存、盛装其他数据，因此集合类也被称为容器类。

java中的集合就是一个容器，来存储Java类中的对象。

以装水的容器水瓶来说，可以对水进行倒出和倒入，很难在容器内进行操作；

以装衣服的容器衣柜来说，可以在衣柜里对衣服进行操作（查找、排序等），也可以将衣服取出和塞入。

Java集合类的功能比这个容器的功能还要多，其中有些是方便进行查找，有些是方便进行排序，有些是方便进行取出取入。（集合的安全是利用泛型来使集合更加安全）

Java 所有的集合类都位于 java.util 包下，提供了一个表示和操作对象集合的统一构架，包含大量集合接口，以及这些接口的实现类和操作它们的算法。

集合类和数组不一样，数组元素既可以是基本类型的值，也可以是对象（实际上保存的是对象的引用变量），而集合里只能保存对象（实际上只是保存对象的引用变量，但通常习惯上认为集合里保存的是对象）。

Collection接口和Map的介绍

集合的类型分为：Collection 和 Map 。它们是 Java 集合的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类。

Iterator 接口	集合的输出接口，主要用于遍历输出（即迭代访问）Collection 集合中的元素，Iterator 对象被称之为迭代器。迭代器接口是集 合接口的父接口，实现类实现 Collection 时就必须实现 Iterator 接口。
Collection 接口	是 List、Set 和 Queue 的父接口，是存放一组单值的最大接口。 所谓的单值是指集合中的每个元素都是一个对象。一般很少直接 使用此接口直接操作。
Queue 接 口	Queue 是 Java 提供的队列实现，有点类似于 List。
Dueue 接 口	口 是 Queue 的一个子接口，为双向队列。
List 接口	是最常用的接口。是有序集合，允许有相同的元素。使用 List 能 够精确地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，与数组 类似。
Set 接口	不能包含重复的元素。
Map 接口	是存放一对值的最大接口，即接口中的每个元素都是一对，以 key→value 的形式保存。

HashSet	为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的， HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，实现比较简单
TreeSet	实现了 Set 接口，是一个有序的 Set，这样就能从 Set 里面提 取一个有序序列
ArrayList	一个用数组实现的 List，能进行快速的随机访问，效率高而且 实现了可变大小的数组
ArrayDueue	是一个基于数组实现的双端队列，按“先进先出”的方式操作集 合元素
LinkedList	对顺序访问进行了优化，但随机访问的速度相对较慢。
HsahMap	按哈希算法来存取键对象
TreeMap	可以对键对象进行排序

除此之外还有很多的方法，可自行参考 API 文档来查阅这些方法的详细信息。无需硬性记忆这些方法，可以和实际生活结合记忆。

集合类就像容器，现实生活中容器的功能，就是添加对象、删除对象、清空容器和判断容器是否为空等，集合类为这些功能都提供了对应的方法。

 Java集合主要由2大类型构成，分别是Collection和Map，其中Collection和Map分别是对应接口分支中的顶层接口。

Collection主要有三个子接口：List(列表)、Set(集)、Queue(队列)。

List、Queue中的元素有序可重复，而Set中的元素无序不可重复。

本章我们主要学习List；List中又主要有ArrayList、LinkedList两个实现类；所以，我们来理解ArrayLists和LinkedList

ArrayList 

    public static void main(String[] args)
    {
        //不能直接实例化List，因为List是接口，如果实例化就会重写包含的方法
        ArrayList List1 = new ArrayList();//创建集合List1
        ArrayList List2 = new ArrayList();//创建集合List2
        List1.add(1);//集合中添加int类型数据
        List1.add("1");//集合中添加char类型数据
        List1.add("12345");//集合中添加String类型数据

        System.out.println("List1中的内容："+List1.toString());//输出集合的内容（toString）

        List2.addAll(List1);//将List1中的全部元素添加到List2
        List2.add("Lungcen");//集合中添加String数据
//      Iterator iterator = new Iterator()  这是接口，不能new（实例化）

        Iterator iterator = List2.iterator();//输出集合的内容（迭代器）
        System.out.print("List2中的内容：");
        while(iterator.hasNext())//判断是否又下一个
        {
            System.out.print(iterator.next()+" ");//输出内容
        }

        List2.remove(1);//传入的是逻辑位置，对应的存储位置是2
        System.out.println("\nList2删除第二个位置的数后："+List2.toString());//输出集合内容
        List2.removeAll(List1);
        System.out.println("List2删除与List1相同的内容后："+List2.toString());//输出集合内容

    }

LinkedList 

public static void main(String[] args)
    {
        ArrayList list = new ArrayList();
        LinkedList list1 = new LinkedList();
        list.add("123456");
        list1.add(1);
        //list.get(0)获得list表逻辑位置为0的数据
        list1.add(list.get(0));
        System.out.println("list1中的全部元素："+list1.toString());
        list1.addFirst("一");//将元素添加到第一个位置
        list1.addLast("Lungcen");//将元素添加到最后一个位置
        System.out.println("list1中的第一个元素："+list1.element());
        System.out.println("list1修改后的全部元素："+list1.toString());
        Object object = list1.clone();//List的克隆功能
        System.out.println("object克隆list1后的元素："+object.toString());
        list1.pop();//弹栈，将第一个元素弹出去
        System.out.println("弹栈后List1的元素："+list1.toString());
    }

两者的区别

ArrayList 与 LinkedList 都是 List 接口的实现类，因此都实现 了 List 的所有未实现的方法，只是实现的方式有所不同。

ArrayList 是基于动态数组数据结构的实现，访问元素速度优 于 LinkedList。

LinkedList 是基于链表数据结构的实现，占用 的内存空间比较大，但在批量插入或删除数据时优于 ArrayList。

对于快速访问对象的需求，使用 ArrayList 实现执行效率上会 比较好。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高。

不同的结构对应于不同的算法，有的考虑节省占用空间，有的 考虑提高运行效率，对于程序员而言，它们就像是“熊掌”和“鱼 肉” ，不可兼得。

高运行速度往往是以牺牲空间为代价的，而 节省占用空间往往是以牺牲运行速度为代价的。 ArrayList 查找快，修改慢                           LinkedList 修改快，查找慢