一、了解一些集合类的基本概念
我们以前都已经学过了数组了，我们来回忆以下：数组一旦初始化就指定看数组长度，如果数组需要保存数量变化的数据，数组就显得无能为力了。而且数组也无法保存具有映射关系的数据。如：成绩表：语文-79。
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（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框架，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。
集合类和数组在保存的数据元素上面的不同：数组元素既可以是基本类型，也可以是对象（实际上保存的是对象引用变量）。二集合里只能保存对象（实际上只是保存对象的引用变量，但习惯认为集合里保存的是对象）。
1.1 Java集合框架的接口
1.2 Java库中的具体集合
| 集合类型 | 描述 |
|---|---|
| ArrayList | 一种可以动态增长和缩减的索引序列 |
| LinkedList | 一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列 |
| ArrayDeque | 一种循环数组实现的双端队列 |
| HashSet | 一种没有重复元素的无序集合 |
| TreeSet | 一种有序集 |
| EnumSet | 一种包含枚举类型值的集 |
| LinkedHashSet | 一种可以记住元素插入次序的集 |
| PriorityQueue | 一种允许高效删除最小元素的集合 |
| HashMap | 一种存储键/值关联的数据结构 |
| TreeMap | 一种键值有序排列的映射表 |
| EnumMap | 一种键值属于枚举类型的映射表 |
| LinkedHashMap | 一种记住键/值项添加次序的映射表 |
| WeakHashMap | 一种其值无用武之地后可以被垃圾回收期回收的映射表 |
| IdentityHashMap | 一种用==而不是用equals比较键值的映射表 |
在上面的图中我们可以看到很多以“Abstract”开头的容器，其实它们只是部分实现某个特定接口的简单工具而已。如：我们如果要制作自己的Set的话，一般不会直接继承Set接口，然后实现所有的方法。而是应该继承AbstractSet，只为自己的新类作最必要的工作。不过，容器类类库已经包含足够的功能来满足你的需要了。所以，对我们而言，可以忽略那些以“Abstract”开头的类。
*☞ 注意：所有的Collection都能通过iterator()方法生成Iterator。
☞ 容器的缺点：未知类型
容器只保存Object型的引用，这是所有类的基类，因此容器可以保存任何类型的对象。不过：
因为在你将对象的引用加入容器就丢失了类型的信息，所以对于添加容器的对象没有类型限制，即使你刻意保持容器的类型。例如类型“猫”的容器，别人是可以轻易将“狗”放入容器
因为丢失了类型信息，容器只知道它保存的是Object类型的引用。在使用容器中的元素前必须要做类型转换操作。
1.3 迭代器
任何容器都必须实现有方法可以将东西方法放进去，然后有方法将东西取出来。毕竟，存放事物是容器最基本的工作。对于ArrayList，add() 是插入对象的方法，而get() 是取出元素的方法之一。但是如果原本是使用ArrayList，后来考虑到容器的特点，想换用Set 怎么做？难道重写代码吗？
当然不是，迭代器就是更好的实现这种目的。迭代器是一个对象，它的工作是遍历并选择序列中的对象。迭代器通常被称为“轻量值”对象：创建它的代价小。因此经常可以见到对迭代器有些奇怪的限制。
如Java的Iterator就是迭代器受限制的例子，它只能用来：
☞ 使用方法iterator() 要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列中的下一个元素。
☞ 使用next() 获得序列中的下一个元素。
☞ 使用hasNext() 检查序列中是否还有元素。
☞ 使用remove() 将上一次返回的元素从迭代器中移除。
///创建一个通用的打印方法
public class Main {
static void printAll(Iterator e) {
while(e.hasNext())
Syste.out.println(e.next());
}
}
二、 常见的集合类
2.1 Collection详解
此图摘取于：Java集合详解
Collection接口是List、Set接口和Queue接口的父接口。Collection是集合类（Map除外）的根接口。
Collection提供了如下方法对List集合元素进行排序：
1.void reverse(List list)： 对指定 List 集合元素进行逆向排序。
2.void shuffle(List list)： 对 List 集合元素进行随机排序（shuffle 方法模拟了“洗牌”动作）。
3.void sort(List list)： 根据元素的自然顺序对指定 List 集合的元素按升序进行排序。
4.void sort(List list, Comparator c)： 根据指定 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序。
5.void swap(List list, int i, int j)： 将指定 List 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。
6.void rotate(List list, int distance)： 当 distance 为正数时，将 list 集合的后 distance 个元素“整体”移到前面；当 distance 为负数时，将 list 集合的前 distance 个元素“整体”移到后面。该方法不会改变集合的长度。
Collection 还提供了如下常用的用于查找、替换集合元素的方法：
1.int binarySearch(List list, Object key)： 使用二分搜索法搜索指定的 List 集合，以获得指定对象在 List 集合中的索引。保证 List 中的元素已经处于有序状态。
2.Object max(Collection coll)： 根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素。
3.Object max(Collection coll, Comparator comp)： 根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素。
4.Object min(Collection coll)： 根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素。
5.Object min(Collection coll, Comparator comp)： 根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最小元素。
6.void fill(List list, Object obj)： 使用指定元素 obj 替换指定 List 集合中的所有元素。
7.int frequency(Collection c, Object o)： 返回指定集合中指定元素的出现次数。
8.int indexOfSubList(List source, List target)： 返回子 List 对象在父 List 对象中第一次出现的位置索引；如果父 List 中没有出现这样的子 List，则返回 -1。
9.int lastIndexOfSubList(List source, List target)： 返回子 List 对象在父 List 对象中最后一次出现的位置索引；如果父 List 中没有岀现这样的子 List，则返回 -1。
10.boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)： 使用一个新值 newVal 替换 List 对象的所有旧值 oldVal。
了解指定的排序规则：
Java提供了只包含一个compareTo()方法的Comparable接口。包含compare() 和equals() 两个方法的Comparator接口。
Comparable和Comparator两个接口的区别：
Comparable（通过实体对象来调用）： 强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
Comparator（比较器，可以直接执行）： 强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序
2.1.1 List接口
List接口中元素的存放特点是：元素存放有序，同一元素可重复，带索引的集合。List接口存在三个实现类：ArrayList、LinkedList和Vector
☞ ArrayList类
ArrayList类实现了可变数组的大小，存储在内的数据称为元素，它还提供了快速基于索引访问元素的方式。元素增删慢，查找快，ArrayList最常用来查询数据、遍历数据。
ArrayList类除了包含Collection接口中的所有方法之外，还包括以下方法：
☞ LinkedList类
LinkedList类采用链表结构保存对象，这种结构的有点是便于向集合中插入或者删除元素。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，但是Linkedlist类随机访问元素的速度则相对较慢。这里的随机访问是指检索集合中特定索引位置的元素。
LinkedList类 除了包含 Collection 接口和 List 接口中的所有方法之外，还包含以下方法。
☞ Vector类
与ArrayList类似，但属于强同步类（线程安全）。如果你的程序本身是线程安全的（thread-safe，没有在多个线程之间共享同一个集合/对象），那么使用ArrayList是更好的选择。越安全，效率越低。（所以Java中很少使用Vector类）
☞ ArrayList、LinkedList和Vector之间的区别：
ArrayList和LinkedList：
1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数结构。
2.对于随机访问get和set，ArrayList优于LinkedList，由于LinkedList要移动指针
3.对于新增和删除操作的add和remove，LinkedList优于ArrayList，由于ArrayList要移动数据。（但是如果只对单条数据的插入或删除，ArrayList优于LinkedList）
ArrayList和Vector的区别：
1.同步性：Vector是线程性同步，所以它是线程安全的，而ArrayList是线程异步的，是不安全。
2.数据增长：从内部实现机制来讲，ArrayList和Vector都是使用数组来控制集合的对象，如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，Vector增长率为目前数组长度的100%，而ArrayList增长率为，目前数组长度的50%。所以如果在集合中数据量比较大的数据，用Vector有一定的优势。
2.1.2 Set接口
Set集合类似于一个罐子，程序可以依次把多个对象“丢进”Set集合，而Set集合通常不能记住元素的添加顺序。也就是Set集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合。Set集合中不能包含重复的对象（如果向Set集合中添加两个相同的元素，则后添加的会覆盖前面添加的元素，即在Set集合中不会出现相同的元素），并且最多只允许包含一个null元素。
Set实现了Collection接口，实际上Set就是Collection，只是行为不同而已。Set于Collection接口中的方法基本一致，并没有对Collection接口进行功能上的扩充，只是比Collection接口更加严格了。Set接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。它主要有两个主要的实现类：HashSet和TreeSet。
☞ HashSet类
HashSet是按照Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。保证元素的唯一性方式依赖于：hashCode与equals方法。java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持。
HashSet具有以下特点：
1.不能保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同，顺序也有可能发生变化。
2.HashSet不是同步的（线程不安全的），如果多个线程同时访问或修改一个HashSet，则必须通过代码来保持同步。
3.集合元素值可以是null。
我们都知道HashSet保证了元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序的话：
☞ TreeSet类
TreeSet类同时实现Set接口和SortedSet接口。SortedSet接口是Set接口的子接口，可以实现对集合进行自然排序（升序），因此使用TreeSet类实现的Set接口默认情况下是自然排序的。TreeSet只能实现了Comparable接口的类对象进行排序，因为Comparable接口中有一个**compareTo(Object o)**方法用于比较两个对象的大小。因为Comparable接口中有一个compareTo(Object o)方法用于比较两个对象的大小。例如a.compareTo(b),如果a==b，则该方法返回0；如果a>b,返回大于0的值；如果a<b,则该方法返回小于0的值。
Tree类除了实现Collection接口的所有方法之外，还实现以下方法：
HashSet类和TreeSet的区别：
| 类 | 实现方式 | 数据是否有序 | 是否可以放入null值 |
|---|---|---|---|
| HashSet | 哈希表实现 | HashSet中的数据是无序的 | 可以放入null，但只能放入一个null |
| TreeSet | 二叉树实现 | TreeSet的数据是自动排好序的 | 不允许放入null值 |
2.2 Map详解
此图摘取于：Java集合详解
Map是一种键-值对集合，Map集合中的每一个元素都包含一个键（key）对象和一个值（value）对象。用于保存具有映射关系的数据。（键不允许重复，但允许值重复）
Map中的key和value之间存在的单向一对一关系，即通过指定的key，总能找到唯一的、确定的value。从Map中取出数据时，只要给出指定的key，就可以取出对应的value。
Map接口主要有两个实现类：HashMap类和TreeMap类。其中，HashMap类按哈希算法来存取键对象，而TreeMap类可以对键对象进行排序。
☞ HashMap类
HashMap是一个最常用的Map，它根据的HashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。
HashMap的特点：
1.允许一条记录键为NULL；允许多条记录的值为NULL
2.不支持线程同步
Hashable： 线程安全的，不允许NULL的键或值。
LinkedHashMap： 保留数据的存入顺序（和LinkedHastSet用法类似）
TreeMap类
TreeMap实现SortMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以用指定排序的比较器。
TreeMap 类的使用方法与 HashMap 类相同，唯一不同的是 TreeMap 类可以对键对象进行排序：
其他一些方法：isEmpty() 判断Map是否为空、size() 返回键值对个数、Collection values() 返回Map里所有value组成的Collection等。
Entry键值对对象
我们已经知道，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。
既然Entry表示了一对键和值，那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法：
public K getKey()： 获取Entry对象中的键。public V getValue()： 获取Entry对象中的值。
在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：
**public Set <Map.Entry<K,V>> entrySet()😗*获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
三、参考资料
1.C语言中文网
2.Java集合详解
3.https://zhidao.baidu.com/question/85559012.html
4.《Java编程思想》
5.《Java核心技术卷Ⅰ》