Java 集合類可以用於存儲數量不等的多個對象，還可用於保存具有映射關係的關聯數組，而內存中對數據進行存儲和管理的“容器”有：數組，集合。
但數組有一定的弊端：
①數組的長度不可變
②數組存儲的數據類型比較單一
③數組的API較少，沒有插入，刪除等方法
④數組存儲元素是有序的，對於無序的無能爲力
而集合相對於數組的這些弊端做了優化：
①集合的長度可變
②集合可以存儲任意數據類型，因爲默認存儲的是Object類型
③ 集合中的API比較豐富，有增，刪，改，查，插，大小等操作
④集合底層存儲數據的結構較多（比如，數組，鏈表，二叉樹）
Collection集合與數組間的轉換
集合 –> 數組 ： toArray()
數組 –> 集合 ： Arrays.asList(T...t)
注意：
List:使用Collection集合存儲數據，要求數據所在的類滿足：必須重寫equals方法
Set:存儲元素所在類的要求：要求必須重寫hashCode和equals方法
TreeSet:自然排序的情況下該對象的類必須實現 Comparable 接口，且重寫compareTo()方法與equals()方法
說明：Arrays.asList(…) 方法返回的 List 集合既不是 ArrayList 實例，也不是 Vector 實例。 Arrays.asList(…) 返回值是一個固定長度的 List 集合
Java 集合可分爲 Collection 和 Map 兩種體系
Collection常用接口：
Set：元素無序、不可重複的集合
List：元素有序，可重複的集合
Map接口：具有映射關係“key-value對”的集合
|----Collection |----List |----ArrayList(主要實現類)：底層是用數組實現的，線程不安全的，比Vector 效率高。增刪慢，查找快。 |----Vector：底層是用數組實現的，線程安全的，效率低 |----LinkedList:底層是用鏈表實現的，增刪快，查找慢 |----Set : 存儲的元素是無序的且不可重複的 |----HashSet(主要實現類)：底層是創建了hashMap對象 |----LinkedHashSet：繼承了HashSet，底層實現原理和HashSet一樣。 但是LinkedHashSet可以按照元素添加的順序進行遍歷。因爲LinkedHashSet 底層維護了一對指針（鏈表）用來記錄元素添加的順序。 |----TreeSet：可以對對象中的屬性進行排序 |
Collection 接口是 List、Set 和 Queue 接口的父接口，該接口裏定義的方法既可用於操作 Set 集合，也可用於操作 List 和 Queue 集合。
注：JDK不提供此接口的任何直接實現，而是提供更具體的子接口(如：Set和List)實現。
在 Java5 之前，Java 集合會丟失容器中所有對象的數據類型，把所有對象都當成 Object 類型處理；從 JDK 5.0 增加了泛型以後，Java 集合可以記住容器中對象的數據類型
遍歷Collection的兩種方式： Iterator和foreach循環
增強for循環 ：只能用於數組和集合
Iterator 接口： 用來遍歷集合中的元素
增強for循環：(foreach循環)
格式：
for(元素的類型 臨時變量 : 數組、集合的對象名){
}
Collection接口之List接口
List集合類中元素有序、且可重複，集合中的每個元素都有其對應的順序索引。
常用實現類主要區別：
|----ArrayList(主要實現類)：底層是用數組實現的，線程不安全的，比Vector效率高。增刪慢 查找快。 |----Vector：底層是用數組實現的，線程安全的，效率低 |----LinkedList:底層是用鏈表實現的，增刪快，查找慢 |
①ArrayList底層是用數組存儲數據的，線程不安全的
②構造器
a)new ArrayList(); //默認創建一個長度爲10的數組
b)new ArrayList(int initialCapacity) //創建一個長度爲initalCapcity的數組
如何向ArrayList中添加數據？或ArrayList的底層實現？
創建一個ArrayList空參的對象，底層會創建一個長度爲10的數組。當我們向集合中放第11個元素的時候會進行擴容。擴容爲原來數組長度的1.5倍。再把原來數組中的內容copy到新的數組中。如果我們知道數組元素的個數建議使用new ArrayList(int initialCapacit)。
注意List的這兩個方法：
remove(int index)
remove(Object obj)
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("aaa");
al.add("bbb");
al.add(1);
al.remove(1); //刪除當前集合對應的索引值上的元素。（bbb）
al.remove(new Integer(1)); //刪除當前集合中對應的元素(1)
System.out.println(al);Collection接口之set接口
- Set接口是Collection的子接口，set接口沒有提供額外的方法
- Set 集合不允許包含相同的元素，如果試把兩個相同的元素加入同一個 Set 集合中，則添加操作失敗。
- Set 判斷兩個對象是否相同不是使用 == 運算符，而是根據 equals 方法
常用實現類
|----HashSet(主要實現類)：底層是創建了hashMap對象 |----LinkedHashSet：繼承了HashSet，底層實現原理和HashSet一樣。 但是LinkedHashSet可以安照元素添加的順序進行遍歷。因爲LinkedHashSet 底層維護了一對指針（鏈表）用來記錄元素添加的順序。 |----TreeSet：可以對對象中的屬性進行排序 |
Set存儲的數據特點：無序的且不可重複的
無序的：指的不是隨機性，根據自定義類中的hashCode方法返回的值來決定在數組中存放的位置
不可重複的：指的是調用自定義類中的equals方法進行比較，如果返回的是true認爲兩個對象相同，反之則不相同。
如何向HashSet中添加數據？或HashSet的底層實現原理？
當我們向HashSet中存放數據a時，會先根據該對象中的hashCode方法返回的值決定存放在數組中的位置。如果存放的位置沒有其它元素那麼直接存放。如果存放的位置已經有了其它元素b時，會調用a的equals方法進行內容的比較。如果返回的是true那麼認爲兩個元素是相同的則不能再次存放。如果返回的是false那麼認爲兩個元素不同。以鏈表的形式進行存放。
注：
如果兩個元素的 equals() 方法返回 true，但它們的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 將會把它們存儲在不同的位置，但依然可以添加成功。（可以是修改後的equals相等mx）
存儲元素所在類的要求：要求必須重寫hashCode和equals方法
Collection接口之set接口之TreeSetTreeSet 兩種排序方法：自然排序和定製排序。默認情況下，TreeSet 採用自然排序。
自然排序：
自然排序：TreeSet 會調用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法來比較元素之間的大小關係，然後將集合元素按升序排列
如果試圖把一個對象添加到 TreeSet 時，則該對象的類必須實現 Comparable 接口。
實現 Comparable 的類必須實現 compareTo(Object obj) 方法，兩個對象即通過 compareTo(Object obj) 方法的返回值來比較大小。
因爲只有相同類的兩個實例纔會比較大小，所以向 TreeSet 中添加的應該是同一個類的對象
對於 TreeSet 集合而言，它判斷兩個對象是否相等的唯一標準是：兩個對象通過 compareTo(Object obj) 方法比較返回值
當需要把一個對象放入 TreeSet 中，重寫該對象對應的 equals() 方法時，應保證該方法與 compareTo(Object obj) 方法有一致的結果：如果兩個對象通過 equals() 方法比較返回 true，則通過 compareTo(Object obj) 方法比較應返回 0
定製排序：
TreeSet的自然排序是根據集合元素的大小，進行元素升序排列。如果需要定製排序，比如降序排列，可通過Comparator接口的幫助。需要重寫compare(T o1,T o2)方法。
利用int compare(T o1,T o2)方法，比較o1和o2的大小：如果方法返回正整數，則表示o1大於o2；如果返回0，表示相等；返回負整數，表示o1小於o2。
要實現定製排序，需要將實現Comparator接口的實例作爲形參傳遞給TreeSet的構造器。
此時，仍然只能向TreeSet中添加類型相同的對象。否則發生ClassCastException異常。
使用定製排序判斷兩個元素相等的標準是：通過Comparator比較兩個元素返回了0。
TreeSet可以對元素進行排序 要求：元素的類須必須一致
排序有兩種方式：自然排序 vs 定製排序
1自然排序
①實現Comparable接口
②重寫compareTo方法
③按照屬性進行排序
④添加元素
2 定製排序
①創建一個Comparator實現類的對象
②將Comparator對象傳入TreeSet的構造器中
③重寫compare方法
④按照屬性進行排序
⑤添加元素
自然排序的情況下該對象的類必須實現 Comparable 接口，且重寫compareTo()方法與equals()方法
Map接口
|----Map |----HashMap(主要實現類) ： 底層是用數組來存放數據的（數組 ＋ 鏈表），線程不安全的HashMap中可以存放null值 |----LinkedHashMap：繼承了HashMap底層實現和HashMap一樣。 LinkedHashMap可以安照添加元素的順序進行遍歷。因爲底層維護了一張鏈表用來記錄存放的元素的順序。 |----TreeMap：用來對Key中的元素進行排序。 |----Hashtable ： 底層是用數組來存放數據的（數組 ＋ 鏈表）,線程安全的 Hashtable中不可以存放null值 |----Properties : 用來讀取配置文件中的內容。讀取的內容都是字符串。 key和value都是String類型 |
HashMap和Hashtable對比？
HashMap: 底層是用數組來存放數據的（數組 ＋ 鏈表），線程不安全的HashMap中可以存放null值
Hashtable: 底層是用數組來存放數據的（數組 ＋ 鏈表）,線程安全的
Hashtable中不可以存放null值
HashMap的底層實現原理？
當我們向HashMap中存放一個元素(k1,v1)，首先會根據k1的hashCode方法來決定在數組中存放的位置。如果當前位置沒有其它元素則直接存放。如果當前位置有其它元素(k2,v2),會調用k1的equals方法和k2進行對比。如果返回值是true則代表內容相同，那麼v1會覆蓋v2.如果返回的是false則以鏈表的形式進行存放。當鏈表的長度爲8時，鏈表將會改成紅黑樹進行存放。
Map之TreeMapTreeMap 的 Key 的排序：
自然排序：
TreeMap 的所有的 Key 必須實現 Comparable 接口，而且所有的 Key 應該是同一個類的對象，否則將會拋出 ClasssCastException
定製排序：
創建 TreeMap 時，傳入一個 Comparator 對象，該對象負責對 TreeMap 中的所有 key 進行排序。此時不需要 Map 的 Key 實現 Comparable 接口
結構說明：
①new HashMap() : 創建一個空參的構造器。那麼底層默認創建一個長度爲16加載因子爲0.75。當我們向集合中添加元素超過12時會進行擴容，擴容爲原來大小的2倍。
③HashSet的底層是：HashMap(將數據存放在Key中)
④LinkedHashSet的底層是：LinkedHashMap(將數據存放在Key中)
⑤TreeSet的底層是 : TreeMap(將數據存放在Key中)
Iterator迭代器接口
terator對象稱爲迭代器(設計模式的一種)，主要用於遍歷 Collection 集合中的元素。
所有實現了Collection接口的集合類都有一個iterator()方法，用以返回一個實現了Iterator接口的對象。
Iterator 僅用於遍歷集合，Iterator 本身並不提供承裝對象的能力。如果需要創建 Iterator 對象，則必須有一個被迭代的集合。
常用方法：
hasNext() : 是否還有下一個元素
next(): ①指針下移 ②獲取元素
注：
Iterator常見的兩種錯誤：
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("aaa");
coll.add(123); // 裝箱
coll.add(456);
//錯誤 方式一 ：coll.iterator();因爲每次循環底層都創建了一個新的對象，如下圖
while(coll.iterator().hasNext()){
System.out.println(coll.iterator().next());
}
Iterator iterator = coll.iterator();
//錯誤方式二 ： 因爲每next一次指針就會下移，一旦沒有元素就會報錯
while(iterator.next() != null){
System.out.println(iterator.next());
}
Collections工具類
注意Collection集合和Collections工具類的區別：
Collections是工具類：
Collections 是一個操作 Set、List 和 Map 等集合的工具類，Collections 中提供了一系列靜態的方法對集合元素進行排序、查詢和修改等操作，還提供了對集合對象設置不可變、對集合對象實現同步控制等方法
排序操作：（均爲static方法）
l reverse(List)：反轉 List 中元素的順序
l shuffle(List)：對 List 集合元素進行隨機排序
l sort(List)：根據元素的自然順序對指定 List 集合元素按升序排序
l sort(List，Comparator)：根據指定的 Comparator 產生的順序對 List 集合元素進行排序
l swap(List，int， int)：將指定 list 集合中的 i 處元素和 j 處元素進行交換
查找、替換
l Object max(Collection)：根據元素的自然順序，返回給定集合中的最大元素
l Object max(Collection，Comparator)：根據 Comparator 指定的順序，返回給定集合中的最大元素
l Object min(Collection)
l Object min(Collection，Comparator)
l int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出現次數
l void copy(List dest,List src)：將src中的內容複製到dest中
l boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替換 List 對象的所有舊值
注：
（
操作數組的工具類：Arrays
操作集合的工具類：Collections
）
再次總結底層實現：
List之 ArrayList的底層實現？
* 創建一個ArrayList空參的對象，底層會創建一個長度爲10的數組。當我們向集合中放第11個元素的時候會進行擴容。
* 擴容爲原來數組長度的1.5倍。再把原來數組中的內容copy到新的數組中。
* 如果我們知道數組元素的個數建議使用new ArrayList(int initialCapacit)。
Set之HashSet的底層實現原理？
* 當我們向HashSet中存放數據a時，會先根據該對象中的hashCode方法返回的值決定存放在數組中的位置。
* 如果存放的位置沒有其它元素那麼直接存放。如果存放的位置已經有了其它元素b時，會調用a的equals方法進行內容的比較。
* 如果返回的是true那麼認爲兩個元素是相同的則不能再次存放。如果返回的是false那麼認爲兩個元素不同。以鏈表的形式進行
* 存放。
Map之HashMap的底層實現原理？
當我們向HashMap中存放一個元素(k1,v1)，首先會根據k1的hashCode方法來決定在數組中存放的位置。如果當前位置沒有其它元素則直接存放。如果當前位置有其它元素(k2,v2),會調用k1的equals方法和k2進行對比。如果返回值是true則代表內容相同，那麼v1會覆蓋v2.如果返回的是false則以鏈表的形式進行存放。當鏈表的長度爲8時，鏈表將會改成紅黑樹進行存放。