一、集合的由来和基本理解：
理解：集合就是一种容器，可以存放任意数量的拥有共同属性的对象。
集合和数组的区别：
- 长度区别: 数组的长度是固定的而集合的长度是可变的。
- 存储数据类型的区别：数组可以存储基本数据类型 , 也可以存储引用数据类型; 而集合只能存储引用数据类型。
- 内容区别: 数组只能存储同种数据类型的元素 ,集合可以存储不同类型的元素。
二、Java中集合常用的分类：Collection 和 Map
1. Collection类的常用功能：
常用的功能有：添加、删除、判断、获取、长度、交集等功能。
方法 | 功能 |
boolean add(Object obj) | 添加一个元素 |
boolean addAll(Collection c) | 添加一个集合的元素 |
void clear(): | 移除所有元素 |
boolean remove(Object o): | 移除一个集合的元素(返回值代表集合中的元素有没有发生改变) 移除的元素是两个集合的交集元素 |
boolean contains(Object o) | 判断集合中是否包含指定的元素 |
boolean containsAll | 判断集合中是否包含指定的集合元素，全部包含，返回ture |
boolean isEmpty() | 判断集合是否为空 |
Iterator iterator() | 迭代器获取元素 |
int size() | 获取集合长度 |
boolean retainAll(Collection c) | 获取两个集合的交集元素，覆盖调用该方法的集合 |
Object[] toArray() | 把集合转换为数组 |
2. Collection的遍历方式：
① Iterator 迭代器遍历集合元素：
Iterator 迭代器是一种仅限于遍历集合类的工具，所有集合都实现了Iterator接口。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。接收时应该返回一个对象。
Iterator的内部相当于指针，通过hasNext() 和 next() 不断的在集合中移动位置，把集合中的值赋给iterator，通过iterator.next() 方法取出。
iterator.hasNext(): 判断是否存在下一个元素
iterator.next(): 接收该元素
Iterator iterator = list.iterator(); //通过迭代器，获取集合元素
while (iterator.hasNext()){ //iterator.hasNext()判断是否存在下一个元素
Object object = iterator.next(); //iterator.next()接收该元素
System.out.println(object); }② ListIterator 迭代器遍历集合元素：
ListIterator继承自Iterator，ListIterator还有许多自身的额外功能。
boolean hasPrevious(): 是否存在前一个元素
E previous(): 返回列表中的前一个元素
ListIterator listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()){
Object o1 = listIterator.next();
System.out.println(o1); } //完成反向遍历之前，要先进行正向遍历
while (listIterator.hasPrevious()){
Object object2 = listIterator.previous();
System.out.println(object2); }注意：以上两个方法可以实现反向遍历，但是注意要完成反向遍历之前，要先进行正向遍历，这样指针才能移到最后；如果直接反向遍历是没有效果的，因为指针默认位置就在最前面，而最前面没有元素。
ConcurrentModificationException异常出现问题
问题：当我们用Iterator这个迭代器遍历采用hasNext方法和next方法，集合修改集合，会出现并发修改异常。
原因：是我们的迭代依赖于集合 当我们往集合中添加好了元素之后，获取迭代器，那么迭代器已经知道了集合的元素个数，这个时候你在遍历的时候又突然想给 集合里面加一个元素（用的是集合的add方法），而迭代器此时并不知道，就报错了。
解决：我们用ListIterator迭代器遍历，用迭代器自带的add方法添加元素，那就不会报错了。
add(E e) 将指定元素插入列表(可选操作)
set(E e): 用指定元素替换next() 或 previous() 返回的最后一个元素(可选操作)
③ Foreach 循环遍历集合元素：可以输出数组或集合。
for的形式：for（int i=0;i<arr.size();i++）{...}
foreach的形式： for（int i：arr）{...}1. Map类的常用功能：
Map接口 和 Collection接口的区别：
- Map是双列的,Collection是单列的
- Map的键唯一,Collection的子体系Set是唯一的
- Map集合的数据结构针只对键有效，跟值无关;Collection集合的数据结构是针对元素有效
常用的功能有：添加、删除、判断、获取、长度等功能。
方法 | 功能 |
V put(K key,V value) | 添加一个元素 |
void clear(): | 移除所有的键值对元素 |
boolean containsKey(Object key): | 判断集合是否包含指定的键 |
boolean containsValue(Object value) | 判断集合是否包含指定的值 |
boolean isEmpty() | 判断集合是否为空 |
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() | 返回一个键值对的Set集合，常用于遍历Map |
V get(Object key): | 根据键获取值 |
Set keySet(): | 获取集合中所有键的集合 |
int size()： | 返回集合中的键值对的对数 |
注意：
V put(K key,V value):添加元素。这个其实还有另一个功能——替换。
如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null。
如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值。
2. Map的遍历方式：
①Set keySet():获取集合中所有键的集合：
思想说明：将Map中所有的键存入到set集合中。因为set具备迭代器。所有可以迭代方式取出所有的键，再根据get方法。获取每一个键对应的值。 keySet():迭代后只能通过get()取key 。
取到的结果会乱序，是因为取得数据行主键的时候，使用了HashMap.keySet()方法，而这个方法返回的Set结果，里面的数据是乱序排放的。
HashMap<String, String> hashMap = new HashMap();
hashMap.put("黄晓明","杨颖");
hashMap.put("陈思诚","佟丽娅");
hashMap.put("杜江","霍思燕");
hashMap.put("章子怡","汪峰");
Set<Map.Entry<String,String>> entries = hashMap.entrySet();
for(Map.Entry<String,String> entry : entries){
String s1 = entry.getKey();
String s2 = entry.getValue();
System.out.println(s1+"===="+s2);}②Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取集合中所有键值对的集合：
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 方法，返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。（一个关系就是一个键-值对），就是把(key-value)作为一个整体一对一对地存放到Set集合当中的。Map.Entry表示映射关系。entrySet()：迭代后可以e.getKey()，e.getValue()两种方法来取key和value。返回的是Entry接口。
总结：更推荐使用第二种方法，因为第二种方法效率高。
entrySet() 方法访问一次就可将键值对存在在Set集合中，而keySet() 方法，相当于间接的访问了两次。
三、 重要接口和类的介绍。
Collection集合：
1. List接口特点：(有序，可重复)
List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法，查询速度快。因为往list集合里插入或删除数据时，会伴随着后面数据的移动，所有插入删除数据速度慢。
List类 | 特点 |
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。 |
特别说明：
ArrayList去除集合中自定义对象元素的重复值(对象的成员变量值相同)，需要重写equals()方法。
用List集合特有的get()方法，结合for循环可进行遍历。
List list = new ArrayList();
for(int i = 0; i < list.size();i++){
Object object3 = list.get(i);
System.out.println(object3); }集合的**size( )**是集合的有效值长度
ArrayList删除元素时，注意：
在代码中，删除元素后，需要把下标减一。这是因为在每次删除元素后，ArrayList会将后面部分的元素依次往上挪一个位置(就是copy)，所以，下一个需要访问的下标还是当前下标，所以必须得减一才能把所有元素都遍历完。
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("a");
al.add("b");
al.add("b");
al.add("c");
for (int i = 0; i < al.size(); i++) {
if (al.get(i) == "b") {
al.remove(i);
i--;//一定要移动下标，不然会报错
}
}2. Set接口特点：(无序，不重复)
Set里存放的对象是无序，不能重复的，集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中。
List类 | 特点 |
HashSet | 保证元素唯一性是靠元素重写hashCode()和equals()方法来保证的，如果不重写则无法保证。 |
LinkedHashSet: | 并且唯一，元素有序 |
TreeSet | 元素唯一,并且可以对元素进行排序。提供两种排序方法：自然排序和使用比较器排序 |
特别说明：
HashSet 保证元素唯一性是靠元素重写hashCode()和equals()方法来保证的，如果不重写则无法保证。
HashSet ：底层数据结构是哈希表. HashSet 不是线程安全的 集合元素可以是 null。
哈希表:是一个元素为链表的数组,综合了数组和链表的优点 (像新华字典一样) 。
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 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。
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。
LinkedHashSet 数据结构有两个：链表和哈希表，链表保证有序 哈希表保证元素唯一。
TreeSet 集合里的元素唯一,并且可以对元素进行排序。提供两种排序方法：自然排序和使用比较器排序。到底使用的是哪一种的排序取决于,构造方法。
使用TreeSet集合进行元素的自然排序，那么对元素有要求，要求这个元素
必须实现Comparable接口 否则无法进行自然排序。
保证元素的唯一性是靠compareTo方法的返回值来确定如果返回0 表示两个元素相等，则不重复存储。
排序原理：底层是二叉树的数据结构，先存入一个树根，分两个叉，存储元素时 跟树根比较，小的放在左边，大的放在右边，如果相等就不存储。取的时候按照 左中右的顺序来取。
比较器排序:采用的是有参构造,参数要一个比较器
TreeSet(Comparator < ? super E > comparator)
构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序。
java.util 接口 Comparator
int compare (T o1, T o2) 比较用来排序的两个参数。
用匿名内部类的方式来传一个比较器。
TreeSet<Student> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
return s1.getTotal() - s2.getTotal();
}
});Map集合：（键值对、键唯一、值不唯一）
Map（键值对、键唯一、值不唯一）
Map集合中存储的是键值对，键不能重复，值可以重复。根据键得到值，对map集合遍历时先得到键的set集合，对set集合进行遍历，得到相应的值。
Map类 | 特点(Map数据结构只与键有关) |
HashMap | HashMap是最常用的Map，它根据键的HashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。因为键对象不可以重复，所以HashMap最多只允许一条记录的键为Null，允许多条记录的值为Null，是非同步的 |
Hashtable | Hashtable与HashMap类似，是HashMap的线程安全版，它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable，因此也导致了Hashtale在写入时会比较慢，它继承自Dictionary类，不同的是它不允许记录的键或者值为null，同时效率较低。 |
ConcurrentHashMap | 线程安全，并且锁分离。ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个小的hash table，它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就可以并发进行。 |
LinkedHashMap | 底层的数据结构是链表和哈希表，元素有序，并且唯一。元素的有序性由链表数据结构保证 唯一性由 哈希表数据结构保证 |
TreeMap | 键的数据结构是红黑树,可保证键的排序和唯一性。排序分为自然排序和比较器排序。线程是不安全，效率比较高 |
总结：对集合类的学习需要注意两点：
1. 注意理清集合之间的关系，掌握每一种集合的特点，理解不同集合之间的区别。
2. 多做题，熟练应用各种集合的常用方法，根据需求，结合集合特点，使用合适的集合。
