集合(collection)是一个容器，用来存储一组对象(元素类型可以不同、集合长度可变、空间不固定)。

java集合操作相关的接口和类定义在java.util包中。

Collection接口存储的是一组无序，不唯一的对象。

List接口存储一组有序，不唯一的对象.

Set接口存储一组无序， 唯一的对象.

Map接口存储从键(key)到值(value)的映射.

List接口的典型实现类有ArrayList(基于数组实现)， LinkedList(基于链表实现)。

Set接口的典型实现类有HashSet(哈希表实现)，TreeSet(排序实现)。

Map接口的典型实现类有HashMap，TreeMap。

Collections工具类提供对集合的系列操作

List接口

常用方法:

add(Object)

add(int, Object)

remove(int)

remove(Object)

contains(Object)

get(int)

size()

clear()

遍历方式:

1． 传统下标方式

for(int i=0; i<list.size();i++){}

2． forEach循环

for(Object object : list){}

3． 迭代器

Iterator it = list.iterator();

while(it.hasNext()){

Object object = it。next();

}

三种典型实现的比较:

ArrayList:

基于数组实现, 遍历元素/随机访问元素效率较高, 但插入/删除元素效率较低。

容量增长规律: 每次增长现有容量的一半+1

LinkedList:

基于链表实现, 遍历元素/随机访问元素效率较低, 但插入/删除元素效率较高。

特有的方法:

addFirst(), addLast()

removeFirst(),

getFrist(),

注意: 不能用List类型的变量来调用这些方法!

Vector:

基于数组实现, 但它是线程安全的, 所以它的效率低于ArrayList。

iterator与iterable

Iterator是迭代器, 负责具体的循环迭代工作。

Iterable表示可迭代的, Collection接口继承了iterable接口, 只要实现了Iterable接口的集合类都是可以被迭代的。

Iterable接口中定义了iterator()方法,它返回Iterator实例。

泛型集合

ArrayList

在添加元素时, 接受Object类型的参数, 这里发生了装箱(向上转型为Object)操作;

在调用get()获取元素时, 返回的是Object类型的元素, 这里可能需要拆箱(Object向下转型为实际的类型)操作;

但实际上这个元素可能是String, Account, .....

这就造成了装拆箱的性能损耗及类型转换时可能发生的错误。

自JAVA 1.5版本后, 通过泛型解决了这个问题。

注意: 装箱前的原始类型是什么, 拆箱后就只能是什么。

java1.5以后, 各种集合类型的定义都是泛型的。

List<Dog> list = new ArrayList<Dog>();

泛型集合的优势:

1.编译期类型检查, 更安全

2. 不拆箱不装箱, 性能提高

Set接口

Set接口不允许重复元素, 判断重复的依据是equals + hashCode

HashSet是基于HashMap的实现

TreeSet是基于TreeMap的实现，它要求元素要实现Comparable接口或者在构造TreeSet时,传入一个Comparator。

Comparator与Comparable

这2个接口都是用于对象间比较大小的。

Comparable接口定义的是对象自身和别的同类对象之间的比较过程。 其用法是:

class XXX implements Comparable{

public int compareTo(XXX another){

}

}

Comparator接口定义的是两个同类对象之间的比较过程。 其用法是:

new Comparator(){

public int compare(XXX o1, XXX o2){

}

}

相比而言, Comparator要更灵活。

Map接口

Map用于存储键值对(Key Value Entry), Key不能重复, 一旦重复, 覆盖原有的Value。

典型实现类: HashMap, TreeMap。

Map<String, Dog> map = new HashMap<String, Dog>();

Map常用方法:

put(K,V)

get(K)

remove(K)

size()

containsKey(K)

containsValue(V)

keySet()

values()

entrySet()

分享面试坑

编程过程中常常需要使用到集合，而ArrayList也是我们常常使用的，那么删除元素的时候你们遇到这样的坑么？

请分析如下两段代码：

List<String> arrayList1 = new ArrayList<String>();

arrayList1.add("1");

arrayList1.add("2");

for (String s : arrayList1) {

if("1".equals(s)){

arrayList1.remove(s);

}

}

List<String> arrayList2 = new ArrayList<String>();

arrayList2.add("2");

arrayList2.add("1");

for (String s : arrayList2) {

if("1".equals(s)){

arrayList2.remove(s);

}

}

运行结果：

arrayList1的remove方法成功执行，但是arrayList2的remove方法运行抛出ConcurrentModificationException异常。

分析原因：

ArrayList类的iterator()方法，迭代器的本质是先调用hasNext()方法判断存不存在下一个元素，然后再使用next()方法取下一个元素

上面arraylist1为什么能remove成功呢，其实它只循环了一次，所以成功了。因为它在remove元素1之后，它的size - 1变成1，然后Itr内部的cursor变量由0变成1此时1 = 1，循环结束，所以成功了。

arraylist2为什么remove失败呢，因为他在循环第二次的时候，也remove成功了，但是第三次判断next的时候cursor的值为2导致不等于现在的size 1,所以执行了next方法，最重要的来了，之前remove的操作导致ArrayList的modCount值加1，然后Itr类中的expectedModCount保持不变，所以会抛出异常。

由于add操作也会导致modCount自增，所以不允许在foreach中删除、增加、修改ArrayList中的元素。

正确方式：

大家使用迭代器Iterator删除元素

Iterator<String> iterator = arrayList2.iterator();

while(iterator.hasNext()){

String item = iterator.next();

if("1".equals(item)){

iterator.remove();

}

}

注意：如果存在并发操作，还需要对Iterator进行加锁操作。

留一个思考题: HashSet, TreeSet允许null元素吗? HashMap, TreeMap允许null Key和null Value吗?