Java集合框架概述
1.集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器
说明:此时的存储,主要指的是内存层面的存储,不涉及到持久化的存储(.txt,.jpg,.avi,数据库中)
2.1数组在内存存储方面的特点：
> 数组初始化以后，长度就确定了。
> 数组声明的类型，就决定了进行元素初始化时的类型
2.2数组在存储数据方面的弊端：
> 数组初始化以后，长度就不可变了，不便于扩展
> 数组中提供的属性和方法少，不便于进行添加、删除、插入等操作，且效率不高。 同时无法直接获取存储元素的个数
> 数组存储的数据是有序的、可以重复的。--->存储数据的特点单一
3.Java 集合类可以用于存储数量不等的多个对象，还可用于保存具有映射关系的 关联数组。
集合的使用场景
Java 集合可分为 Collection 和 Map 两种体系
Collection接口：单列数据，定义了存取一组对象的方法的集合
> List：元素有序、可重复的集合
> Set：元素无序、不可重复的集合
Map接口：双列数据，保存具有映射关系“key-value对”的集合
Collection接口继承树
Map接口继承树
Collection接口方法
1、添加
> add(Object obj)
> addAll(Collection coll)
2、获取有效元素的个数
> int size()
3、清空集合
> void clear()
4、是否是空集合
> boolean isEmpty()
5、是否包含某个元素
> boolean contains(Object obj)：是通过元素的equals方法来判断是否 是同一个对象
> boolean containsAll(Collection c)：也是调用元素的equals方法来比 较的。拿两个集合的元素挨个比较。
6、删除
> boolean remove(Object obj) ：通过元素的equals方法判断是否是要删除的那个元素。只会删除找到的第一个元素
> boolean removeAll(Collection coll)：取当前集合的差集
7、取两个集合的交集
> boolean retainAll(Collection c)：把交集的结果存在当前集合中，不影响c
8、集合是否相等
> boolean equals(Object obj)
9、转成对象数组
> Object[] toArray()
10、获取集合对象的哈希值
> hashCode()
11、遍历
> iterator()：返回迭代器对象，用于集合遍历
Iterator迭代器接口
使用 Iterator 接口遍历集合元素
> Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历 Collection 集合中的元素。
> GOF给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式，就是为容器而生。
> Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了 Iterator接口的对象。
> Iterator 仅用于遍历集合，Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建 Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。
> 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且 下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常。
Iterator接口remove()方法
注意：
> Iterator可以删除集合的元素，但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法，不是集合对象的remove方法。
> 如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法， 再调用remove都会报IllegalStateException。
使用 foreach 循环遍历集合元素
> Java 5.0 提供了 foreach 循环迭代访问 Collection和数组。
> 遍历操作不需获取Collection或数组的长度，无需使用索引访问元素。
> 遍历集合的底层调用Iterator完成操作。
> foreach还可以用来遍历数组。
Collection子接口之一： List接口
List接口概述
> 鉴于Java中数组用来存储数据的局限性，我们通常使用List替代数组
> List集合类中元素有序、且可重复，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
> List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据 序号存取容器中的元素。
> JDK API中List接口的实现类常用的有：ArrayList、LinkedList和Vector。
List接口常用的方法
List除了从Collection集合继承的方法外，List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。
> void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
> boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
> Object get(int index):获取指定index位置的元素
> int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
> int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
> Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
> Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
> List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex 位置的子集合
List实现类之一：ArrayList
1.ArrayList 是 List 接口的典型实现类、主要实现类
2.本质上，ArrayList是对象引用的一个”变长”数组
3.ArrayList的JDK1.8之前与之后的实现区别？
> JDK1.7：ArrayList像饿汉式，直接创建一个初始容量为10的数组
> JDK1.8：ArrayList像懒汉式，一开始创建一个长度为0的数组，当添加第一个元素时再创建一个始容量为10的数组
4.Arrays.asList(…) 方法返回的 List 集合，既不是 ArrayList 实例，也不是 Vector 实例。 Arrays.asList(…) 返回值是一个固定长度的 List 集合
List实现类之二：LinkedList
1.对于频繁的插入或删除元素的操作，建议使用LinkedList类，效率较高
2.新增方法：
> void addFirst(Object obj)
> void addLast(Object obj)
> Object getFirst()
> Object getLast()
> Object removeFirst()
> Object removeLast()
3.LinkedList：双向链表，内部没有声明数组，而是定义了Node类型的first和last， 用于记录首末元素。同时，定义内部类Node，作为LinkedList中保存数据的基 本结构。Node除了保存数据，还定义了两个变量：
> prev变量记录前一个元素的位置
> next变量记录下一个元素的位置
List 实现类之三：Vector
1.Vector 是一个古老的集合，JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList 相同，区别之处在于Vector是线程安全的。
2.JDK7和JDK8中通过Vector()构造器创建对象时,底层都创建了长度为10的数组,在扩容方面,默认扩容为原来的数组长度的2倍
3.在各种list中，最好把ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时， 使用LinkedList；Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免使用。
面试题：
请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同？谈谈你的理解？ArrayList底层 是什么？扩容机制？Vector和ArrayList的最大区别?
> ArrayList和LinkedList的异同
二者都线程不安全，相对线程安全的Vector，执行效率高。 此外，ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。对于新增和删除操作add(特指插入)和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
> ArrayList和Vector的区别
Vector和ArrayList几乎是完全相同的,唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized)，属于强同步类。因此开销就比ArrayList要大，访问要慢。正常情况下,大多数的Java程序员使用 ArrayList而不是Vector,因为同步完全可以由程序员自己来控制。Vector每次扩容请求其大小的2倍空间，而ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack。
总结
【面试题】
Collection子接口之二： Set接口
Set 接口概述(存储无序,不可重复的数据)
> Set接口是Collection的子接口，set接口没有提供额外的方法
> Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个 Set 集合中，则添加操作失败。
> Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符，而是根据 equals() 方法
Set实现类之一：HashSet
1. HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。
2.HashSet 具有以下特点：
> 不能保证元素的排列顺序
> HashSet 不是线程安全的
> 集合元素可以是 null
3.HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。
4. 对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法，以实现对象相等规则。即：“相等的对象必须具有相等的散列码”。
向HashSet中添加元素的过程：
> 当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值，通过某种散列函数决定该对象 在 HashSet 底层数组中的存储位置。（这个散列函数会与底层数组的长度相计算得到在 数组中的下标，并且这种散列函数计算还尽可能保证能均匀存储元素，越是散列分布， 该散列函数设计的越好）
> 如果两个元素的hashCode()值相等，会再继续调用equals方法，如果equals方法结果为true，添加失败；如果为false，那么会保存该元素，但是该数组的位置已经有元素了， 那么会通过链表的方式继续链接。
如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相 等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。
重写 hashCode() 方法的基本原则
重写 equals() 方法的基本原则
Set实现类之二：LinkedHashSet
> LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
> LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置， 但它同时使用双向链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
> LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性> LinkedHashSet 不允许集合元素重复。
Set实现类之三：TreeSet
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