JAVA容器类

Java 容器类是 Java 集合框架（Java Collections Framework, JCF）的核心部分，用于存储和操作数据集合。容器类分为两大类：Collection 和 Map。

• Collection：存储单一元素的集合，分为 List、Set 和 Queue 三类。
• Map：存储键值对（Key-Value）的集合。

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Collection 接口及其实现类

List（有序、可重复）

List 允许元素重复且维护插入顺序，支持索引访问。

常用实现类：

• ArrayList：基于动态数组实现，随机访问快，增删慢。

  List<String> list = new ArrayList<>();
  list.add("Java");
  list.get(0); // 访问元素
  

• LinkedList：基于双向链表实现，增删快，随机访问慢。

  List<String> linkedList = new LinkedList<>();
  linkedList.add("Python");
  linkedList.addFirst("C++"); // 头部插入
  

• Vector：线程安全的动态数组，性能较差，已被 ArrayList 取代。

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Set（无序、不可重复）

Set 不允许多个相同元素，通常用于去重。

常用实现类：

• HashSet：基于哈希表实现，无序，查询速度快。

  Set<String> hashSet = new HashSet<>();
  hashSet.add("Java");
  hashSet.contains("Java"); // 检查存在性
  

• LinkedHashSet：在 HashSet 基础上维护插入顺序。
• TreeSet：基于红黑树实现，元素按自然顺序或自定义比较器排序。

  Set<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
  treeSet.add(3);
  treeSet.add(1); // 自动排序为 [1, 3]
  

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Queue（队列）

Queue 遵循先进先出（FIFO）或优先级规则。

常用实现类：

• LinkedList：可作为普通队列使用。

  Queue<String> queue = new LinkedList<>();
  queue.offer("A"); // 入队
  queue.poll();     // 出队
  

• PriorityQueue：基于堆实现，按优先级出队。

  Queue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
  pq.offer(5);
  pq.offer(1); // 出队顺序为 1, 5
  

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Map 接口及其实现类

Map 存储键值对，键不可重复。

常用实现类：

• HashMap：基于哈希表实现，键无序，允许 null 键/值。

  Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
  map.put("Java", 1);
  map.get("Java"); // 获取值
  

• LinkedHashMap：维护插入顺序或访问顺序。
• TreeMap：基于红黑树实现，键按自然顺序或比较器排序。

  Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
  treeMap.put("B", 2);
  treeMap.put("A", 1); // 键排序为 A, B
  

• Hashtable：线程安全的哈希表，不允许 null 键/值，已被 ConcurrentHashMap 取代。

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线程安全容器

• ConcurrentHashMap：分段锁实现的线程安全 HashMap。
• CopyOnWriteArrayList：写时复制的线程安全 List。
• BlockingQueue：阻塞队列，如 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。

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工具类 Collections

提供静态方法操作集合，如排序、同步包装等。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 1, 2);
Collections.sort(numbers); // 排序为 [1, 2, 3]
Collections.synchronizedList(numbers); // 转换为线程安全列表

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总结

• List：有序可重复，常用 ArrayList、LinkedList。
• Set：无序不可重复，常用 HashSet、TreeSet。
• Queue：队列，常用 LinkedList、PriorityQueue。
• Map：键值对，常用 HashMap、TreeMap。
• 线程安全场景优先使用 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList。