Java基础（集合卷）--单列集合老大Collection

Collection知识点梳理：

1.集合只能存储引用类型，不能存放值类型。非要存放，可以用值类型对应的包装类型进行转换；
2.JDK1.5之后，出现了自动拆装箱，系统会自动将存入集合的值类型转换为包装类
3.集合框架最顶层的两个接口分别是Collection与Map;
4.一般继承自Collection或Map的集合类，会提供两个"标准"的构造函数：
没有参数的构造函数，创建一个空的集合类;
有一个类型与基类（Collection或Map）相同的构造函数，创建一个与给定参数具有相同元素的新集合类;
5.因为接口中不能包含构造函数，所以上面这两个构造函数的约定并不是强制性的，但是在目前的集合框架中，所有继承自Collection或Map的子类都遵循这一约定。

  

一.前言

1.集合的由来：
(1)我们学习的是面向对象语言，而面向对象语言对事物的描述是通过对象体现的，为了方便对多个对象进行操作，我们就必须把这多个对象进行存储;
(2)存储多个对象，不能是一个基本的变量，而应该是一个容器类型的变量
(3)数组和StringBuffer都是容器类型，但它们有如下缺点：
1)StringBuffer的结果是一个字符串;
2)数组的长度是不可变的;
2.为了解决这个问题，java提供了集合这个容器
(1)集合的存在就是为了方便对多个对象的操作，集合是存储对象最常用的一种方式;
(2)集合是依赖对象而生的，所以无法存放值类型
3.为什么无法集合无法存放值类型？
(1)集合中存放的都是对象的引用，实际内容都在堆上面或者方法区里面，但是基本数据类型是在栈上分配空间的。随时都有可能会被收回。
(2)通过自动拆装箱，或者包装类都可以把基本类型转为引用类型，值类型放入集合的问题就解决了。

二.集合体系

1.java中的集合分成很多种类，有存储单个元素的，有存储键值对元素的，还有不能存重复元素的。
2.虽然它们各自的数据结构不同，方法不同，但它们都是用来存储元素的。将它们的共性抽离出来，分成了两个流派，单例集合和双列集合，单列集合的老大是：Collection
3.关系图：

三.集合与数组的区别

1.长度区别
数组的长度固定;
集合长度可变;
2.内容不同
数组存储的是同一种类型的元素;
而集合可以存储不同类型的元素;
3.元素的数据类型问题        
数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型;
集合只能存储引用类型;

四.集合总结

1.注意,这里List和Set的有序无序表示的是数据存储到集合的顺序,而不是对集合内元素的排序

单列集合老大Collection

List(有序,可重复)
ArrayList--
底层数据结构是数组,查询快,增删慢
线程不安全,效率高
Vector--
底层数据结构是数组,查询快,增删慢
线程安全,效率低
LinkedList--
底层数据结构是链表,查询慢,增删快
线程不安全,效率高
Set(无序,唯一)
HashSet--
底层数据结构是哈希表。
哈希表依赖两个方法：hashCode()和equals()
执行顺序：
首先判断hashCode()值是否相同
是：继续执行equals(),看其返回值
是true:说明元素重复，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最终：
自动生成hashCode()和equals()即可
  
LinkedHashSet<E>
底层数据结构由链表和哈希表组成。
由链表保证元素有序。
由哈希表保证元素唯一。
TreeSet<E>
底层数据结构是红黑树。(是一种自平衡的二叉树)
如何保证元素唯一性呢?
根据比较的返回值是否是0来决定
如何保证元素的排序呢?
两种方式
自然排序(元素具备比较性)
让元素所属的类实现Comparable接口
比较器排序(集合具备比较性)
让集合接收一个Comparator的实现类对象

Queue:暂时不予考虑

DK1.5新增，与上面两个集合类主要是的区分在于Queue主要用于存储数据，而不是处理数据。
  

双列集合老大Map

A:Map集合的数据结构仅仅针对键有效，与值无关。
B:存储的是键值对形式的元素，键唯一，值可重复。
  
HashMap
底层数据结构是哈希表。线程不安全，效率高
哈希表依赖两个方法：hashCode()和equals()
执行顺序：
首先判断hashCode()值是否相同
是：继续执行equals(),看其返回值
是true:说明元素重复，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最终：
自动生成hashCode()和equals()即可
LinkedHashMap
底层数据结构由链表和哈希表组成。
由链表保证元素有序。
由哈希表保证元素唯一。
  

HashTable

底层数据结构是哈希表。线程安全，效率低
哈希表依赖两个方法：hashCode()和equals()
执行顺序：
首先判断hashCode()值是否相同
是：继续执行equals(),看其返回值
是true:说明元素重复，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最终：
自动生成hashCode()和equals()即可
  
TreeMap--
底层数据结构是红黑树。(是一种自平衡的二叉树)
如何保证元素唯一性呢?
根据比较的返回值是否是0来决定
如何保证元素的排序呢?
两种方式
自然排序(元素具备比较性)
让元素所属的类实现Comparable接口
比较器排序(集合具备比较性)
让集合接收一个Comparator的实现类对象
  
2:到底使用哪种集合呢？-->看需求
是否是键值对象形式:
是：Map
键是否需要排序:
是：TreeMap
否：HashMap
不知道，就使用HashMap。
  
否：Collection
元素是否唯一:
是：Set
元素是否需要排序:
是：TreeSet<E>
否：HashSet
不知道，就使用HashSet
  
否：List
要安全吗:
是：Vector
否：
增删多：LinkedList
查询多：ArrayList
不知道，就使用ArrayList
不知道，就使用ArrayList
3:集合的常见方法及遍历方式
Collection:
add()
remove()
contains()
iterator()
size()
  
遍历：
增强for
迭代器
  
|--List
get()
  
遍历：
普通for
|--Set
  
Map:
put()
remove()
containskey(),containsValue()
keySet()
get()
value()
entrySet()
size()
  
遍历：
根据键找值
根据键值对对象分别找键和值
  

拓展：集合的toString()方法源码解析

1.示例代码：分析该段代码为什么没有输出地址值
Collection
c =
new ArrayList();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
  
System.out.println(c);//"hello
world java"
2.为什么c输出的不是地址值呢?
A:Collection c = new ArrayList();
这是多态，所以输出c的toString()方法，其实是输出ArrayList的toString()
B:看ArrayList的toString()
而我们在ArrayList里面却没有发现toString()。
以后遇到这种情况，也不要担心，你认为有，它却没有，就应该去它父亲里面看看。
C:toString()的方法源码
public String toString() {
Iterator<E>
it = iterator();
//集合本身调用迭代器方法，得到集合迭代器
if
(! it.hasNext())
return
"[]";
StringBuilder sb
= new StringBuilder();
sb.append('[');
for
(;;) {//for这样写便是死循环
E e
= it.next();
//e=hello,world,java
sb.append(e
== this ?
"(this Collection)" : e);//三元表达式,e与调用本方法的集合对象本身作比较,e是否与集合本身对象相等.
if
(! it.hasNext())
//[hello, world, java]
return sb.append(']').toString();
sb.append(',').append('
');
}
}