1.Java 集合框架圖
-集合接口：6個接口（短虛線表示），表示不同集合類型，是集合框架的基礎。
-抽象類：5個抽象類（長虛線表示），對集合接口的部分實現。可擴展為自定義集合類。
-實現類：8個實現類（實線表示），對接口的具體實現。
2.Java容器類介紹
① Java容器類都可以自動地調整自己的尺寸。
② Collection 接口是一組允許重復的對象。
③ Set 接口繼承 Collection，不允許重復，使用自己內部的一個排列機制。
④ List 接口繼承 Collection，允許重復，以元素安插的次序來放置元素，不會重新排列。
⑤ Map接口是一組成對的鍵－值對象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重復的key。擁有自己的內部排列機制。
Java 2簡化集合框架圖
3.Collection接口
基本操作
-增加元素add(Object obj); addAll(Collection c);
-刪除元素 remove(Object obj); removeAll(Collection c);
-求交集 retainAll(Collection c);
Collection是最基本的集合接口，所有實現Collection接口的類都必須提供兩個標准的構造函數：無參數的構造函數用於創建一個空的Collection，有一個 Collection參數的構造函數用於創建一個新的Collection，這個新的Collection與傳入的Collection有相同類型的元素。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class AddingGroups {
public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> collection = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(
1, 2, 3, 4, 5));
Integer[] moreInts={6,7,8,9,10};
collection.addAll(Arrays.asList(moreInts));
for (Integer i : collection)
System.out.print(i + ",");
}
}
結果：
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,
這裡展示了Collection接口的2個用法，首先，Collection構造函數接受另一個Collection（List）作為參數，使其初始化。接著，調用addAll()方法添加元素，注意，該方法只接受另一個Collection作為參數。
此外，必須注意，Collection接口不提供隨機訪問元素的get()方法。因為Collection包括Set，而Set自己維護內部順序。如果想檢查Collection中的元素，那就必須使用迭代器。
4.List接口
4.1 List接口
List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引（元素在List中的位置，類似於數組下標）來訪問List中的元素，這類似於Java的數組。
和下面要提到的Set不同，List允許有相同的元素。
除了具有Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口，和標准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，允許添加，刪除，設定元素， 還能向前或向後遍歷。
4.2 LinkedList類
LinkedList實現了List接口，允許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）。此實現不是同步的。
4.3 ArrayList類
ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素，包括null。
size，isEmpty，get，set方法運行時間為常數。但是add方法開銷為分攤的常數，添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運行時間為線性。
每個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加，但是增長算法並沒有定義。當需要插入大量元素時，在插入前可以調用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。此實現不是同步的。
5.Set接口
5.1 Set接口
Set具有和Collection完全一樣的接口，沒有任何額外的功能。它是一種不包含重復的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個null元素。
很明顯，Set的構造函數有一個約束條件，傳入的Collection參數不能包含重復的元素。
請注意：必須小心操作可變對象（Mutable Object）。如果一個Set中的可變元素改變了自身狀態導致Object.equals(Object)=true將導致一些問題。
5.2 HashSet
此類實現Set 接口，由哈希表（實際上是一個 HashMap 實例）支持。它不保證 set 的迭代順序；特別是它不保證該順序恆久不變。此類允許使用 null 元素。此類為基本操作提供了穩定性能，此實現不是同步的。
5.3 LinkedHashSet
具有可預知迭代順序的Set 接口的哈希表和鏈接列表實現。此實現與HashSet的不同之處在於，它維護著一個運行於所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序，即按照將元素插入到set中的順序（插入順序）進行迭代。注意，插入順序不受在set中重新插入的元素影響。此實現不是同步的。
5.4 TreeSet
基於TreeMap的NavigableSet實現。使用元素的自然順序對元素進行排序，或者根據創建set時提供的 Comparator 進行排序，具體取決於使用的構造方法。此實現為基本操作（add、remove 和 contains）提供受保證的 log(n) 時間開銷。此實現不是同步的。
6.Map接口
請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個 value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內容可以被當作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。
6.1 WeakHashMap
以弱鍵實現的基於哈希表的Map。在WeakHashMap中，當某個鍵不再正常使用時，將自動移除其條目。更精確地說，對於一個給定的鍵，其映射的存在並不阻止垃圾回收器對該鍵的丟棄，這就使該鍵成為可終止的，被終止，然後被回收。丟棄某個鍵時，其條目從映射中有效地移除，因此，該類的行為與其他的Map實現有所不同。此實現不是同步的。
6.2 TreeMap
該映射根據其鍵的自然順序進行排序，或者根據創建映射時提供的Comparator進行排序，具體取決於使用的構造方法。此實現不是同步的。
6.3 HashMap
基於哈希表的Map接口的實現。此實現提供所有可選的映射操作，並允許使用 null 值和 null 鍵。（除了非同步和允許使用null之外，HashMap 類與 Hashtable 大致相同。）此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恆久不變。此實現不是同步的。
6.4 SortedMap
進一步提供關於鍵的總體排序的Map。該映射是根據其鍵的自然順序進行排序的，或者根據通常在創建有序映射時提供的Comparator進行排序。對有序映射的collection 視圖（由 entrySet、keySet 和 values 方法返回）進行迭代時，此順序就會反映出來。要采用此排序方式，還需要提供一些其他操作（此接口是 SortedSet 的對應映射）。
7.集合類性能效率總結
注意，這裡展示的類都是非線程安全的。如果需要考慮線程安全，應該使用ConcurrentMap,CopyOnWriteArrayList,CopyOnWriteArraySet等。
接口 實現類 保持插入順序 可重復 排序 使用說明 List ArrayList Y Y N 長於隨機訪問元素；但插入、刪除元素較慢（數組特性）。 LinkedList Y Y N 插入、刪除元素較快，但隨即訪問較慢（鏈表特性）。 Set HashSet N N N 使用散列，最快的獲取元素方法。 TreeSet N N Y 將元素存儲在紅-黑樹數據結構中。默認為升序。 LinkedHashSet Y N N 使用散列，同時使用鏈表來維護元素的插入順序。 Map HashMap N N N 使用散列，提供最快的查找技術。 TreeMap N N Y 默認按照比較結果的升序保存鍵。 LinkedHashMap Y N N 按照插入順序保存鍵，同時使用散列提高查找速度。
總結
①如果涉及到堆棧，隊列等操作，應該考慮用List。如果要進行大量的隨機訪問，應使用ArrayList；如果經常進行插入與刪除操作，用使用LinkedList。
②HashMap設計用來快速訪問；而TreeMap保持“鍵”始終處於排序狀態，所以沒有HashMap快。LinkedHashMap保持元素插入的順序，但是也通過散列提供了快速訪問能力。
③Set不接受重復元素。HashSet提供最快的查詢速度，而TreeSet保持元素處於排序狀態。LinkedHashSet以插入順序保存元素。
④對哈希表的操作，作為key的對象要正確重寫equals和hashCode方法。
⑤盡量返回接口而非實際的類型（針對抽象編程），如返回List而非ArrayList，這樣如果以後需要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。
⑥程序中不應該使用過時的Vector\Hashtable\Stack。
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