本文總結java單列集合，單列集合頂層接口是Collection。剛接觸java集合時知道java集合可以裝載任意類型的對象，是一種功能強大的容器，逐漸學習後發現java集合框架層次明確，每個容器都有自己的特殊用途，學習時要掌握並理清集合的共性方法和每種容器的特殊方法。
集合
集合用於存儲對象，長度可變，存儲的對象元素類型可不一致。集合只能存儲對象，不能存儲基本數據類型。
java集合框架有2個頂層接口，Collection是單列集合的頂層接口，Map是雙列集合的頂層接口。
圖解：
1. 虛線框內的都是接口，實線框內的是類。
2. Map指向Collection的虛線代表Map雙列集合可以通過keySet()和entrySet()方法獲得鍵值和映射關係的單列集合。
3. Collection指向Iterator接口的虛線表示，Collection子類對象都可以通過iterator()方法獲取迭代器對象。
4. 集合框架有2個常用工具類，Collections和Arrays，裏面封裝了若干實用的靜態方法。
5. 集合體系是存儲對象的容器，之所以會出現圖中這麼多的容器，是因爲每一個容器對數據的存儲方式(也就是數據結構)都有不同。
Collection類中集合共性方法
1. 添加元素
void add(Object obj), 參數類型是Object, 以便於接收任意類型。
boolean addAll(Collection <? extends E> c), 將集合對象c整個添加到調用此方法的Collection對象中，如果調用此方法的Collection對象存儲的元素類型是E，那c可以是存儲E的任意子類對象的集合；如果調用此方法後，集合內容發生變更，返回true.
集合中存儲的是對象的引用地址。
2. 獲取集合長度
int size()
3. 打印集合
System.out.println(c).
4. 刪除元素
boolean remove(Object obj), 如果刪除了一個元素，返回true.
boolean removeAll(Collection<?> c), 集合中刪除指定集合c中的所有元素，如果調用此方法後集合內容變更，返回true.
boolean retain(Collection<?> c), 保留此集合與指定集合c的交集，無交集時，此集合變爲空，如果調用方法後此集合內容發生改變，返回true.
5. 清空集合
void clear()
6. 判斷元素
boolean contains(Object obj), 判斷集合中是否包含obj對象
boolean isEmpty(), 判斷集合是否爲空.
7. 遍歷集合
java將集合元素的共性取出方式(都是先判斷再取出)，抽象爲Iterator接口。
每一個容器的數據結構不同，取出動作的細節也不一樣，所以將取出方式定義在集合內部，這樣可以直接訪問集合內部的元素。
每個集合子類中都有一個實現Iterator接口的內部類(非匿名)，集合對外提供iterator()方法，iterator()方法返回一個此內部類的對象，也就是此集合的迭代器。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class CollectionDemo1 {
private static ArrayList al2;
public static void main(String[] args) {
baseMethod();
}
public static void baseMethod(){
Collection al=new ArrayList();
//添加元素
al.add("day01");
al.add("day02");
al.add("day03");
al.add("day04");
//打印集合
sop("原集合:"+al);
//打印集合長度
sop("原集合長度："+al.size());
//刪除元素
sop("是否刪除了day01元素："+al.remove("day01"));//刪除了"day01",返回true
sop("是否刪除了day111元素："+al.remove("day111"));//集合中沒有此元素，沒法刪除，原集合不變，返回false
//清空集合
//al.clear();
//判斷元素
sop("是否存在day02元素"+al.contains("day01"));
sop("集合是否爲空："+al.isEmpty());
//獲取2個集合的交集元素
al2 = new ArrayList();
al2.add("day02");
al2.add("day03");
al2.add("day05");
al2.add("day06");
sop("原集合與a12是否有交集："+al.retainAll(al2));
sop("原集合與a12的交集元素："+al);
//集合元素迭代
for(Iterator it=al.iterator();it.hasNext();){
sop(it.next());
}
}
public static void sop(Object obj){
System.out.println(obj);
}
}
運行結果：
原集合:[day01, day02, day03, day04]
原集合長度：4
是否刪除了day01元素：true
是否刪除了day111元素：false
是否存在day02元素false
集合是否爲空：false
原集合與a12是否有交集：true
取交集後，al集合變爲：[day02, day03]
day02
day03Collection接口有2個子接口：List, Set.
List: 元素是有序的，元素可以重複，該集合體繫有索引。
Set; 元素無序，元素不可重複。
List集合
與Collection接口相比，凡是可以操作角標的方法都是該體系的特有的方法，元素角標從0開始。
1. 增加元素
boolean add(index,element), boolean addAll(index,collection)
2. 刪除元素
boolean remove(index)
3. 修改
E set(int index, E e), 用指定元素替換列表中指定位置的元素，返回替換前的元素。
4. 查詢
E get(int index)
List<E> subList(int from, int to)
5. 迭代器
Iterator iterator()和ListIterator listIterator()：
ListIteratror對象是List集合特有的迭代器，只能通過listIterator()方法獲取，List集合中也還有iterator()方法，但調用此方法返回的是Iterator接口的直接內部子類對象。
Iterator迭代器的侷限性：在迭代時，不可以通過集合對象的方法操作集合中的元素，因爲迭代器與對象本身同時操作集合時會發生異常CurrentModificatonException, 所以在迭代時，只能用迭代器的方法操作元素，可是Iterator方法是有限的，只能對元素進行判斷、取出和刪除。
ListIterator解決了這個問題，ListIterator是Iterator的子接口，該迭代器中可以對元素進行添加、修改。
ListIterator迭代器中還可以逆向遍歷集合元素，使用方法hasPrevious()和previous()方法。
List有3個子類：ArrayList, LinkedList, Vector
ArrayList: 從jdk 1.2版本開始的，底層數據結構是數組，非線程同步的，特點是查詢速度快，但是增刪稍慢(元素多時影響大)。默認長度是10，超過時，先copy原數組，再創建新數組，50%擴展空間。
LinkedList: 從jdk1.2版本開始的，底層使用的是鏈表數據結構，非線程同步，特點是增刪速度快，查詢稍慢。
LinkedList的特有方法：
addFirst(), addLast(), 在鏈表頭或尾添加元素；
getFirst(), getLast(), 獲取元素，但不刪除元素；
removeFirst(), removeLast(), 獲取元素，並刪除元素，可用來遍歷刪鏈表；
---上面的get和remove方法，如果集合中沒有元素會拋出NoSuchElementException異常
offerFirst(), offerLast(), 在表頭或表尾插入元素；
peekFirst(), peekLast(), 獲取表頭或表尾元素，但不刪除元素；
pollFirst(), pollLast(), 獲取表頭或表尾元素，並刪除元素。
---上面幾個是jdk1.6版本纔有的方法，如果集合中沒有元素不會拋出異常，返回null.
Vector: 從jdk1.0版本開始的，先與集合框架存在， 底層是數組結構，線程同步，與ArrayList功能重複，被ArrayList替代了，需要判斷鎖，效率慢。默認長度是10，超過時100%擴展空間。
Set集合
元素是無序的，存入和取出的順序不一定一致，元素不可以重複。
Set集合常見子類-HashSet
HashSet底層數據結構是Hash表，非線程同步。
往HashSet集合中存儲元素時，是先調用元素的hashCode()判斷哈希值大小，哈希值一樣時，再調用元素的equals()方法判斷元素內容。如果2個對象哈希值一樣，內容不一樣，會在一連續地址值中順沿存放2個元素。如果哈希值不一樣，不會再調用equals()方法。
hashCode()是Object類的方法，返回對象的哈希值，可被複寫；Object類對象的哈希值就是地址值，子類複寫後就不一定是地址值了。
HashSet具體存儲原理-哈希表
想查找一個集合中是否包含有某個對象，通常想到的是逐一取出集合中每個元素與要查找的元素使用equals()方法進行比較， 如果集合中有一萬個元素，這種方法效率很低。
哈希算法可以大大提高在集合中查找元素的效率。這種算法採用對某個數字n進行取餘的方式將元素哈希值進行劃分，將集合分成若干存儲區域，根據一個對象的哈希值就可以確定該對象應該存儲在哪個區域，確定存儲區域後，只需取出該區域的各個元素與要查找的對象使用equals方法進行比較即可，不用遍歷集合中所有元素，從而提高了效率。
對象要存儲在HashSet集合中，最好是複寫hashCode()方法和equals()方法。HashSet集合的方法contains()和remove()，執行原理也是依賴這2個方法(List集合只依賴equals()方法)。
注：當一個對象被存儲進HashSet集合以後，就不能修改這個對象中那些參與計算哈希值的字段了，否則，對象修改後的哈希值與最初存儲進HashSet集合中的哈希值就不同了，這樣，使用contains方法在HashSet中檢索該對象時，就會找不到這個對象，也就無法單獨刪除此對象，造成內存泄露(java雖然的內存回收機制，但仍有內存泄露，這就是一個例子)。
Set集合常見子類-TreeSet
TreeSet可以對集合中元素按照元素自然順序(默認順序)進行排序，或者根據創建 TreeSet 時提供的Comparator比較器進行排序，底層數據結構是二叉樹。TreeSet集合中的add(),contains()和remove()方法依據元素的自然順序或TreeSet集合自身的Comparator比較器。
TreeSet排序的第1種方式：讓元素自身具備比較性，元素需要實現Compareable接口，並覆蓋compareTo()方法。
TreeSet排序的第2種方式：讓集合自身具備比較性，當元素不具備比較性，或具備的比較性不是所需要的，可以使用此方式，集合的比較性會覆蓋元素的比較性。
具體是定義比較器類，將該比較器類對象作爲參數傳遞給TreeSet()的構造函數，比較器類需實現Comparator()接口，並覆蓋compare(obj1,obj2)方法。
下面是一個用第一種方式解決IP地址排序的例子:
/*
需求：用TreeSet實現IP地址排序，用第1種方式實現，IP地址封裝成IPAdress類，讓IPAdress本身具有比較性
*/
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
public class IpTest {
public static void main(String[] args) {
TreeSet ts=new TreeSet();
ts.add(new IpAdress("61.54.231.245"));
ts.add(new IpAdress("61.54.231.9"));
ts.add(new IpAdress("61.54.231.246"));
ts.add(new IpAdress("61.54.231.48"));
ts.add(new IpAdress("61.53.231.249"));
Iterator it=ts.iterator();
while(it.hasNext()){
IpAdress ip=(IpAdress)it.next();
ip.Show();
}
}
}
class IpAdress implements Comparable{
private String adress;
public IpAdress(String adress){
this.adress=adress;
}
public int compareTo(Object obj) {
if(!(obj instanceof IpAdress)){
throw new RuntimeException("不是IP地址");
}
IpAdress p=(IpAdress)obj;
String[] sp1=this.adress.split("\\.");
String[] sp2=p.adress.split("\\.");
for(int i=0;i<sp1.length;i++){
int x=Integer.parseInt(sp1[i])-Integer.parseInt(sp2[i]);
if(x!=0){
return x;
}
}
return 0;
}
public void Show(){
System.out.println(adress);
}
}
運行結果就是：
61.53.231.249
61.54.231.9
61.54.231.48
61.54.231.245
61.54.231.246