集合

集合概述

1、Java集合就是一个容器，用来存储Java对象的引用（通常称为对象）

2、这些集合位于java.util包中

集合体系核心框架图

分类

单列集合

Collection：单列集合的根接口，用来存储一系列符合某种规则的元素，Collection有两个重要的接口，分别是List和Set

双列集合

Map：双列集合的根接口，用来存储具有键(Key)、值(Value)映射关系的元素，Map有两个重要的接口，分别是HashMap和TreeMap

集合和数组的区别

Collection

Collection接口是一个顶层接口，主要定义集合的约定

主要方法

List

1、List接口也算是一个顶层接口，继承了Collection接口，同时也是ArrayList，LinkedList等集合的父类

2、集合中元素有序，可以出现重复元素，可以通过索引访问元素

常用方法：

ArrayList

ArrayList是实现了List接口的可扩容数组(动态数组)，它的内部封装了一个长度可变的数组对象

由于它的内部是数组，所以进行增删操作效率很低，但是数组结构允许通过索引来访问元素，所以ArrayList集合在遍历和查找时十分高效

但是有一点，ArrayList不是线程安全的容器，如果多个线程中至少两个线程修改了ArrayList的结构的话，就会导致线程安全问题

Vector

Vector和ArrayList一样，都是基于数组实现，只不过Vector是一个线程安全的容器，它的内部每个方法都上了锁，避免多线程引起的安全性问题，但是这种同步方式需要的开销比较大，所以访问元素的效率远远低于ArrayList

扩容上，Vector扩容后数组长度为原来的两倍，而ArrayList扩容每次增加50%，也就是原来的1.5倍

Stack

Stack继承了Vector类，提供了栈的常用方法：

LinkedList

LinkedList内部封装了一个双向链表，使用两个Node类型的first和last维护双向链表

所有元素通过链表联系起来，因此在做增删操作时，会有很高的效率

LinkedList除了继承Collection和List接口并实现集合的方法外，还提供了很多特殊的方法：

如下：

Collection常用遍历方法

Iterator遍历集合

Iterator主要用于迭代访问(遍历)，所以Iterator对象又称为迭代器

举例如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

或者简单些：

for(Iterator iterator = list.iterator();iterator.hasNext();){
    System.out.println(iterator.next());
}

说明：

1、遍历元素时，首先通过调用ArrayList集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hasNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出

2、Iterator迭代器内部采用了指针的方式跟踪集合中的元素，在调用next()方法前，迭代器位于第一个元素之前，不指向任何元素，当开始调用next()方法时，迭代器会指向第一个元素并返回，当再次调用时，会指向第二个元素并返回…直到hasNext()返回false停止

foreach遍历集合

foreach循环是for循环的增强版，可以用于数组和集合，不需要知道数组/容器的长度，也不需要索引就可以自动访问

举例如下：

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        
        for (Object obj : list) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

注：foreach循环虽然写起来很简单，但是也有局限性。使用foreach循环遍历集合或者数组时，只能访问，不能修改元素

forEach遍历

forEach遍历使用Lambda表达式

举例如下：

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.forEach(obj-> System.out.println(obj));
    }
}

Set

1、Set接口和List接口一样继承自Collection

2、集合中元素无序，并且不会重复出现

HashSet

HashSet是Set接口的一个实现类，存储的元素不可以重复，并且元素都是无序的，允许存在null

当向HashSet集合中添加一个元素时，首先会调用该元素的hashCode()方法来获取hash值和确定元素的存储位置，如果该位置没有元素则直接添加，若有元素，则调用equals()方法让添加的元素与该位置上的元素一一比较，如果返回false，则可以添加，如果返回true，则说明有重复元素，则直接把要添加的元素丢掉

当向集合中添加元素时，通常需要重写hashCode()和equals()方法，否则可能当添加相同的对象时因为地址不同而都添加成功

TreeSet

TreeSet是Set接口的另一个实现类，内部采用的是平衡二叉树存储元素，所以TreeSet集合中没有重复的元素，并且可以对元素进行排序

TreeSet在继承Set接口的基础上新增了一些方法：

如下：

元素在添加时，会进行比较，此时自动调用compareTo()方法

TreeSet有两种排序规则：自然排序和定制排序

1、自然排序：默认情况下都是使用自然排序

2、定制排序：创建时使用Comparator进行排序

Map

Map接口是一种双列集合，使用Key-Value键值对，键值之间存在一种一对一的映射关系，一个Key只能对应一个Value，并且Key不能重复，在访问集合中的元素的时候，指定了Key，就能找到对应的Value

Map接口定义了很多方法

如下：

HashMap

HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。

HashMap 实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。

HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。

HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。

TreeMap

Map接口另一个常用类TreeMap，也是存储键值映射关系的元素，并且不能出现重复的key

TreeMap和TreeSet一样，会对存入的元素进行大小排序，也是有自然排序和定制排序两种

不同于HashMap的是，TreeMap内部是红黑树

Map常用遍历方法

Iterator遍历集合

1、第一种方式：

将所有的键key转化为Set集合，接着将Set集合转换为Iterator接口对象，然后遍历Map集合中所有的键，根据键获取对应的值

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap();
        map.put("1", 101);
        map.put("2", 102);
        map.put("3", 103);
        Iterator iterator = map.keySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object key = iterator.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + " : " + value);
        }
    }
}

2、第二种方式：

首先调用Map对象的entrySet()方法获得存储键值的Set集合，这个集合存放的是Map.Entry类型的元素，每个Map.Entry对象代表一个键值对，然后迭代Set集合，根据键获取对应的值

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap();
        map.put("1", 101);
        map.put("2", 102);
        map.put("3", 103);

        Iterator iterator = map.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) iterator.next();
            Object key = entry.getKey();
            Object value = entry.getValue();
            System.out.println(key + " : " + value);
        }
    }
}

foreach遍历集合

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap();
        map.put("1", 101);
        map.put("2", 102);
        map.put("3", 103);
        for (Object key : map.keySet()) {
            System.out.println(key + " : " + map.get(key));
        }
    }
}

forEach遍历集合

和Collection遍历集合的forEach方法一样，也是使用Lambda表达式

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap();
        map.put("1", 101);
        map.put("2", 102);
        map.put("3", 103);
        map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " : " + value));
    }
}

集合特征图

小结

本篇文章只写了集合的基础部分总结，更深的内容没有提到，若有错误请指正

最后

以上就是聪明酒窝为你收集整理的Java常用集合基础总结集合CollectionMap集合特征图小结的全部内容，希望文章能够帮你解决Java常用集合基础总结集合CollectionMap集合特征图小结所遇到的程序开发问题。

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