Java集合(collection)总结

网上有很多关于Java collection的总结，其实这些集合还是比较重要的，在具体项目中用对了这些集合，会给你的程序带来极大的便利。在面试中也经常会问有关collection方面的知识。废话不多说，先引入经典的图片。
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具体的那些接口就不介绍了，大家查查API，讲讲我们常用的几个实现类。

Collection-List-ArrayList
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）。

Collection-List-LinkedList
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(...));

Collection-List-Vector
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。
因为是同步的，效率要优于ArrayList，但是当运行到多线程环境中时，可需要自己在管理线程的同步问题。

Collection-Set-HashSet
此类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证集合的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。
此类为基本操作提供了稳定性能，这些基本操作包括 add、remove、contains 和 size，假定哈希函数将这些元素正确地分布在桶中。对此集合进行迭代所需的时间HashSet 实例的大小（元素的数量）和底层 HashMap 实例（桶的数量）的“容量”的和成比例。
因此，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。
LinkedHashSet是HashSet的一个子类，一个链表。

Collection-Set-TreeSet
此类也是实现Set接口，该接口由 TreeMap 实例支持。此类保证排序后的 set 按照升序排列元素，根据使用的构造方法不同，可能会按照元素的自然顺序进行排序，或按照在创建set时所提供的比较器进行排序。
是一个有序集合,元素中安升序排序,缺省是按照自然顺序进行排序,意味着TreeSet中元素要实现Comparable接口;我们可以构造TreeSet对象时,传递实现了Comparator接口的比较器对象.

Map-HashTable
Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。
　　添加数据使用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initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操作。
使用Hashtable的简单示例如下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”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，比如2，用相应的key：
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
　　　　System.out.println(“two = ” + n);
　　由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和 equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object，如果你用自定义的类当作key的话，要相当小心，按照散列函数的定义，如果两个对象相同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但如果两个对象不同，则它们的hashCode不一定不同，如果两个不同对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，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。
　　如果相同的对象有不同的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），要避免这种问题，只需要牢记一条：要同时复写equals方法和hashCode方法，而不要只写其中一个。
　　Hashtable是同步的。

Map-HashMap
HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将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，如果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。
HashTable的方法是同步的，HashMap未经同步，所以在多线程场合要手动同步HashMap这个区别就像Vector和ArrayList一样。

Map-TreeMap
TreeMap实现了Map接口，并把元素存储在树中。TreeMap在操作上需要比HashMap更多一些的开销，但是由于树的结构使然，它返回排序的关键字。如果没有按照关键字顺序提取Map的元素的需求，那么HashMap是更实用的结构。