在 Java2中，有一套設(shè)計(jì)優(yōu)良的接口和類組成了Java集合框架Collection，使程序員操作成批的數(shù)據(jù)或?qū)ο笤貥O為方便。這些接口和類有很多對(duì)抽象數(shù)據(jù)類型操作的API，而這是我們常用的且在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中熟知的。例如Map，Set，List等。并且Java用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)對(duì)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法進(jìn)行了封裝，這就極大的減化了程序員編程時(shí)的負(fù)擔(dān)。程序員也可以以這個(gè)集合框架為基礎(chǔ)，定義更高級(jí)別的數(shù)據(jù)抽象，比如棧、隊(duì)列和線程安全的集合等，從而滿足自己的需要。
Java2的集合框架，抽其核心，主要有三種：List、Set和Map。如下圖所示：
需要注意的是，這里的 Collection、List、Set和Map都是接口（Interface），不是具體的類實(shí)現(xiàn)。 List lst = new ArrayList(); 這是我們平常經(jīng)常使用的創(chuàng)建一個(gè)新的List的語句，在這里， List是接口，ArrayList才是具體的類。
常用集合類的繼承結(jié)構(gòu)如下：
Collection<--List<--Vector
Collection<--List<--ArrayList
Collection<--List<--LinkedList
Collection<--Set<--HashSet
Collection<--Set<--HashSet<--LinkedHashSet
Collection<--Set<--SortedSet<--TreeSet
Map<--SortedMap<--TreeMap
Map<--HashMap
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List： List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個(gè)元素插入的位置。用戶能夠使用索引（元素在List中的位置，類似于數(shù)組下 >標(biāo)）來訪問List中的元素，這類似于Java的數(shù)組。
Vector： 基于數(shù)組（Array）的List，其實(shí)就是封裝了數(shù)組所不具備的一些功能方便我們使用，所以它難易避免數(shù)組的限制，同時(shí)性能也不可能超越數(shù)組。所以，在可能的情況下，我們要多運(yùn)用數(shù)組。另外很重要的一點(diǎn)就是Vector是線程同步的(sychronized)的，這也是Vector和ArrayList 的一個(gè)的重要區(qū)別。
ArrayList： 同Vector一樣是一個(gè)基于數(shù)組上的鏈表，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector好一些，但是當(dāng)運(yùn)行到多線程環(huán)境中時(shí)，可需要自己在管理線程的同步問題。
LinkedList： LinkedList不同于前面兩種List，它不是基于數(shù)組的，所以不受數(shù)組性能的限制。
它每一個(gè)節(jié)點(diǎn)（Node）都包含兩方面的內(nèi)容：
1.節(jié)點(diǎn)本身的數(shù)據(jù)（data）；
2.下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息（nextNode）。
所以當(dāng)對(duì)LinkedList做添加，刪除動(dòng)作的時(shí)候就不用像基于數(shù)組的ArrayList一樣，必須進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)移動(dòng)。只要更改nextNode的相關(guān)信息就可以實(shí)現(xiàn)了，這是LinkedList的優(yōu)勢。
List總結(jié)： - 所有的List中只能容納單個(gè)不同類型的對(duì)象組成的表，而不是Key－Value鍵值對(duì)。例如：[ tom,1,c ]
- 所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]
- 所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]
- 基于Array的List（Vector，ArrayList）適合查詢，而LinkedList 適合添加，刪除操作
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Set： Set是一種不包含重復(fù)的元素的無序Collection。
HashSet： 雖然Set同List都實(shí)現(xiàn)了Collection接口，但是他們的實(shí)現(xiàn)方式卻大不一樣。List基本上都是以Array為基礎(chǔ)。但是Set則是在 HashMap的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)就是Set和List的根本區(qū)別。HashSet的存儲(chǔ)方式是把HashMap中的Key作為Set的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)項(xiàng)?？纯?HashSet的add（Object obj）方法的實(shí)現(xiàn)就可以一目了然了。
- public boolean add(Object obj) {
- return map.put(obj, PRESENT) == null;
- }
public boolean add(Object obj) {return map.put(obj, PRESENT) == null;}這個(gè)也是為什么在Set中不能像在List中一樣有重復(fù)的項(xiàng)的根本原因，因?yàn)镠ashMap的key是不能有重復(fù)的。
LinkedHashSet： HashSet的一個(gè)子類，一個(gè)鏈表。
TreeSet： SortedSet的子類，它不同于HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通過SortedMap來實(shí)現(xiàn)的。
Set總結(jié)： - Set實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是Map（HashMap）
- Set中的元素是不能重復(fù)的，如果使用add(Object obj)方法添加已經(jīng)存在的對(duì)象，則會(huì)覆蓋前面的對(duì)象
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Map： Map 是一種把鍵對(duì)象和值對(duì)象進(jìn)行關(guān)聯(lián)的容器，而一個(gè)值對(duì)象又可以是一個(gè)Map，依次類推，這樣就可形成一個(gè)多級(jí)映射。對(duì)于鍵對(duì)象來說，像Set一樣，一個(gè) Map容器中的鍵對(duì)象不允許重復(fù)，這是為了保持查找結(jié)果的一致性;如果有兩個(gè)鍵對(duì)象一樣，那你想得到那個(gè)鍵對(duì)象所對(duì)應(yīng)的值對(duì)象時(shí)就有問題了，可能你得到的并不是你想的那個(gè)值對(duì)象，結(jié)果會(huì)造成混亂，所以鍵的唯一性很重要，也是符合集合的性質(zhì)的。當(dāng)然在使用過程中，某個(gè)鍵所對(duì)應(yīng)的值對(duì)象可能會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)會(huì)按照最后一次修改的值對(duì)象與鍵對(duì)應(yīng)。對(duì)于值對(duì)象則沒有唯一性的要求，你可以將任意多個(gè)鍵都映射到一個(gè)值對(duì)象上，這不會(huì)發(fā)生任何問題（不過對(duì)你的使用卻可能會(huì)造成不便，你不知道你得到的到底是那一個(gè)鍵所對(duì)應(yīng)的值對(duì)象）。
Map有兩種比較常用的實(shí)現(xiàn)：HashMap和TreeMap。
HashMap也用到了哈希碼的算法，以便快速查找一個(gè)鍵，
TreeMap則是對(duì)鍵按序存放，因此它便有一些擴(kuò)展的方法，比如firstKey(),lastKey()等，你還可以從TreeMap中指定一個(gè)范圍以取得其子Map。
鍵和值的關(guān)聯(lián)很簡單，用put(Object key,Object value)方法即可將一個(gè)鍵與一個(gè)值對(duì)象相關(guān)聯(lián)。用get(Object key)可得到與此key對(duì)象所對(duì)應(yīng)的值對(duì)象。
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其它： 一、幾個(gè)常用類的區(qū)別
1．ArrayList: 元素單個(gè)，效率高，多用于查詢
2．Vector: 元素單個(gè)，線程安全，多用于查詢
3．LinkedList:元素單個(gè)，多用于插入和刪除
4．HashMap: 元素成對(duì)，元素可為空
5．HashTable: 元素成對(duì)，線程安全，元素不可為空
二、Vector、ArrayList和LinkedList
大多數(shù)情況下，從性能上來說ArrayList最好，但是當(dāng)集合內(nèi)的元素需要頻繁插入、刪除時(shí)LinkedList會(huì)有比較好的表現(xiàn)，但是它們?nèi)齻€(gè)性能都比不上數(shù)組，另外Vector是線程同步的。所以：
如果能用數(shù)組的時(shí)候(元素類型固定，數(shù)組長度固定)，請(qǐng)盡量使用數(shù)組來代替List；
如果沒有頻繁的刪除插入操作，又不用考慮多線程問題，優(yōu)先選擇ArrayList；
如果在多線程條件下使用，可以考慮Vector；
如果需要頻繁地刪除插入，LinkedList就有了用武之地；
如果你什么都不知道，用ArrayList沒錯(cuò)。
三、Collections和Arrays
在 Java集合類框架里有兩個(gè)類叫做Collections（注意，不是Collection?。┖虯rrays，這是JCF里面功能強(qiáng)大的工具，但初學(xué)者往往會(huì)忽視。按JCF文檔的說法，這兩個(gè)類提供了封裝器實(shí)現(xiàn)（Wrapper Implementations）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法和數(shù)組相關(guān)的應(yīng)用。
想必大家不會(huì)忘記上面談到的“折半查找”、“排序”等經(jīng)典算法吧，Collections類提供了豐富的靜態(tài)方法幫助我們輕松完成這些在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課上煩人的工作：
binarySearch：折半查找。
sort：排序，這里是一種類似于快速排序的方法，效率仍然是O(n * log n)，但卻是一種穩(wěn)定的排序方法。
reverse：將線性表進(jìn)行逆序操作，這個(gè)可是從前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)典考題哦！
rotate：以某個(gè)元素為軸心將線性表“旋轉(zhuǎn)”。
swap：交換一個(gè)線性表中兩個(gè)元素的位置。
……
Collections還有一個(gè)重要功能就是“封裝器”（Wrapper），它提供了一些方法可以把一個(gè)集合轉(zhuǎn)換成一個(gè)特殊的集合，如下：
unmodifiableXXX：轉(zhuǎn)換成只讀集合，這里XXX代表六種基本集合接口：Collection、List、Map、Set、SortedMap和SortedSet。如果你對(duì)只讀集合進(jìn)行插入刪除操作，將會(huì)拋出UnsupportedOperationException異常。
synchronizedXXX：轉(zhuǎn)換成同步集合。
singleton：創(chuàng)建一個(gè)僅有一個(gè)元素的集合，這里singleton生成的是單元素Set，
singletonList和singletonMap分別生成單元素的List和Map。
空集：由Collections的靜態(tài)屬性EMPTY_SET、EMPTY_LIST和EMPTY_MAP表示。
這次關(guān)于Java集合類概述就到這里，下一次我們來講解Java集合類的具體應(yīng)用，如List排序、刪除重復(fù)元素。
