集合（Collection）
1. 什么是集合？
集合是一组对象组成的一个整体，又称为容器，集合类属于java.util包。集合不同于数组的地方在于，一是它的容量是可变的，二是集合中只能存储对象，不能存储基本数据类型
Java的集合类库有一大一小两派，一大由Collection接口带领，一小由Map接口带领。
2. Collection接口
Collection接口下有两大分支，分别为List接口和Set接口。注意，Collection是接口，而Collections则是java.util包下的一个具体类。
2.1 List接口
List集合中允许有重复对象。
2.1.1 ArrayList类
ArrayList分配了一个动态再分配的对象数组数组（说白了就是长度可变的数组），可以通过索引进行随机访问，但是插入删除比较麻烦，这与数组的特性是一致的。
List list = new ArrayList();
注：ArrayList是线程不安全的，即它的方法没有同步；而Vector是线程安全的，它的所有方法都是同步的。
2.1.2 LinkedList类
LinkedList采用链表结构保存对象，插入删除方便，但是访问慢，这和链表的特性是一致的。
List list2 = new LinkedList();
1importjava.util.ArrayList;2importjava.util.List;34publicclassGather{5publicstaticvoidmain(String[] args) {6List list =newArrayList<>();7for(charch = 'a'; ch <= 'z'; ch++){8list.add(ch);9}1011intran = (int)(Math.random()*(list.size()-1));12System.out.PRintln("随机获取list中的元素："+list.get(ran));1314list.remove(2);15for(inti = 0; i < list.size(); i++){16System.out.print(list.get(i)+" ");17}18}19}
ArrayList示例
2.2 Set接口
Set是没有重复元素的集合，遍历Set集合的顺序和插入顺序并不总是一致，Set集合中的元素可以看作是无序的。
2.2.1 HashSet类
HashSet基于散列表
举例：
1publicclassPeople {2privateString name;3privatelongid_card;4publicPeople(String name,longid_card){5this.name =name;6this.id_card =id_card;7}89publiclonggetId_card(){10returnid_card;11}1213publicvoidsetId_card(longid_card){14this.id_card =id_card;15}1617publicString getName(){18returnname;19}2021publicvoidsetName(String name){22this.name =name;23}24}25——————————华丽的分割线————————————26importjava.util.HashSet;27importjava.util.Iterator;28importjava.util.Set;2930publicclassCollectionDemo {3132publicstaticvoidmain(String[] args) {33Set<People> hashSet =newHashSet<People >();34hashSet.add(newPeople("张三", 2000));35hashSet.add(newPeople("李四", 2001));36hashSet.add(newPeople("王五", 2002));3738Iterator<People> it =hashSet.iterator();39System.out.println("集合中的元素是：");40while(it.hasNext()){41People person =it.next();42System.out.println(person.getName()+" "+person.getId_card());43}44}45}
HashSet示例
2.2.2 TreeSet类
TreeSet树集是一个有序集合，可以以任意顺序将元素插入到集合中。遍历时，按照排序后的顺序呈现，排序是用红黑树完成的。
TreeSet如何知道元素的大小呢，在默认情况下，TreeSet假定插入的元素实现了Comparable接口。这个接口定义了一个方法：
Public interface Comparable<T>{
Int compareTo(T other);
}
通过Comparable接口定义排列顺序有局限性。对于一个给定的类，只能实现这个接口一次，如果想要使用不同规则，多次对类对象进行排序，就要用到Comparator对象传递给TreeSet构造器来定义排序规则。Comparator接口声明了一个带有两个显式参数的compare方法：
Public interface Comparator<T>{
Int compare(T a, T b);
}
与compareTo方法一样，如果a位于b之前compare方法则返回负值，相等返回0，否则返回正值。
如果按照描述信息进行排序，就直接定义一个实现Comparator接口的类：
Class ItemComparator implements Comparator<Item>{
Public int compare(Item a, Item b){
String descrA = a.getDescription();
String descrB = b.getDescription();
Return descrA.compareTo(descrB);
}
}
然后将这个类的对象传递给树集的构造器：
ItemComparator comp = new ItemComparator();
SortedSet<Item> sortByDescrition = new TreeSet<>(comp);
（总是就是，在构造TreeSet时，传给它一个对象参数，这个对象是实现了Comparator接口的类的一个实例，它定义了一种比较TreeSet集中元素的规则，就酱紫(⊙o⊙)哦）
注：在Java中，散列表用链表数组实现，每个链表被称为桶（bucket）。要想查找表中对象的位置，就要先计算它的散列码（也就是哈希码hashCode），然后与桶的总数取余，所得到的结果就是保存这个元素的桶的索引。例如，散列码76268，并且有128个桶，则对象应该保存在第108号桶中。
桶数是指用于收集具有相同散列值的桶的数目。标准类库使用的桶数是2的幂，默认值为16（为表大小提供的任何值都将被自动转换为2的下一个幂）。
散列表可以用于实现几个重要的数据结构，其中最简单的就是set类型。Set的add方法首先在集中查找要添加的对象，如果不存在，就将这个对象添加进去。
3.Map接口
Map提供了将键值映射到值的对象，键不能重复，一个键映射到一个值。
3.1 HashMap类
HashMap也叫散列映射表，它对键进行散列，散列或比较函数只能作用于键，与键关联的值不能进行散列或比较。
HashMap是基于哈希表的Map接口的实现，增删的效率更高。允许null值和null键。
3.2 TreeMap类
TreeMap也叫树映射表，用键的整体顺序对元素进行排序。
TreeMap类不仅实现了Map类，还实现了java.util.SortedMap接口，因此集合中元素具有一定的顺序。增删效率比HashMap差。由于映射关系是根据键对象按照一定的顺序排列的，所以不允许键值为null
1publicclassEmp {2privateString e_id;3privateString e_name;4publicEmp(String e_id,String e_name){5this.e_id =e_id;6this.e_name =e_name;7}8publicString getE_id() {9returne_id;10}11publicvoidsetE_id(String e_id) {12this.e_id =e_id;13}14publicString getE_name() {15returne_name;16}17publicvoidsetE_name(String e_name) {18this.e_name =e_name;19}20}21—————————华丽的分割线———————————22importjava.util.HashMap;23importjava.util.Iterator;24importjava.util.Map;25importjava.util.Set;26importjava.util.TreeMap;2728publicclassMapText {29publicstaticvoidmain(String[] args) {30Map map =newHashMap();31Emp emp =newEmp("001","zhangsan");32Emp emp2 =newEmp("015","lisi");33Emp emp3 =newEmp("009","wangyi");34Emp emp4 =newEmp("011","tangbao");35map.put(emp.getE_id(), emp.getE_name());36map.put(emp2.getE_id(),emp2.getE_name());37map.put(emp3.getE_id(), emp3.getE_name());38map.put(emp4.getE_id(), emp4.getE_name());3940Set set =map.keySet();41Iterator it =set.iterator();42//HashMap的无序是指既不是按照添加顺序，也不是按照键值大小顺序43/*HashMap中哈希码的定义44* public final int hashCode() {45return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);46}47*Objects类中哈希码的定义(Objects继承自Object)48*public static int hashCode(Object o) {49return o != null ? o.hashCode() : 0;50}51*/52System.out.println("HashMap类实现的Map集合，无序：");53while(it.hasNext()){54String str =(String)it.next();55String name =(String)map.get(str);56System.out.println(str+":"+name);57}5859TreeMap treemap =newTreeMap();60treemap.putAll(map);61Iterator it2 =treemap.keySet().iterator();62System.out.println("TreeMap 类实现的Map集合，键对象升序：");63while(it2.hasNext()){64String str =(String)it2.next();65String name =(String)map.get(str);66System.out.println(str+""+name);67}68}69}
TreeMap和HashMap
3.3其它
集合框架并没有将映射表视为一个集合，但是可以获得映射表的视图，这时一组实现了Collection接口的对象，或者它的子接口的视图。
有3个视图，分别是：键集、值集合（不是集）和键/值对集。键与键/值对形成了一个集，这是因为在映射表中一个键只能有一个副本。
Set<K> keySet()
Collection<K> values()
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
注意：keySet既不是HashSet，也不是TreeSet，而是实现了Set接口的某个其他类的对象。Set接口扩展了Collection接口。
4.Iterator接口
通过迭代器Iterator接口可以遍历集合。
Iterator接口位于java.util包下，它有3个方法：
hasNext(): 如果还有元素可迭代，返回true
next(): 返回迭代的下一个元素
remove(): 删除上次调用next()方法时返回的元素（注意：对next()和remove()方法的调用具有相互依赖性，调用remove()之前没有调用next()是不合法的。如果想要删除后面的元素，必须通过调用next()越过前面的元素才行）
反复调用next()方法可以遍历集合，但是当到达了集合末尾，会抛出NoSuchElementException。
1Collection<String> c =...;2Iterator<String> iter =c.iterator();3while(iter.hasNext()){4String element =iter.next();5Do sth with element6}7//从Java SE 5.0 起，可以用for each循环来遍历8for(String element : c){9Do sth with element10}
Iterator接口
4.1迭代顺序
元素被访问的顺序取决于集合类型，如果对ArrayList进行迭代，从索引为0的位置开始，没迭代一次，索引加1。如果访问的是HashSet，元素将按随机顺序出现，虽然可以保证遍历，但无法预知访问次序。
4.2 ListIterator接口
1importjava.util.ArrayList;2importjava.util.Collections;3importjava.util.Iterator;4importjava.util.ListIterator;56publicclassListIteratorDemo {7publicstaticvoidmain(String[] args) {8ArrayList<Integer> array =newArrayList<>();9Collections.addAll(array, 1,2,3,4,5,6);10System.out.println("集合中的元素："+array);11ListIterator<Integer> iterator =array.listIterator();1213booleanhasNext =iterator.hasNext();14System.out.println("集合是否还有下一个元素："+hasNext);1516booleanhasprevious =iterator.hasPrevious();17System.out.println("集合是否还有前一个元素："+hasPrevious);18System.out.println("nextIndex："+iterator.nextIndex());19System.out.println("next："+iterator.next());20System.out.println("nextIndex："+iterator.nextIndex());21System.out.println("next："+iterator.next());22System.out.println("previousIndex："+iterator.previousIndex());23System.out.println("previous："+iterator.previous());2425System.out.println("nextIndex："+iterator.nextIndex());26System.out.println("next："+iterator.next());2728//add将元素插入到nextIndex所指的位置29System.out.println("nextIndex："+iterator.nextIndex());30iterator.add(999);31System.out.println("向集合中添加999后："+array);3233//set将next()返回的元素替换为10034iterator.next();35iterator.set(100);36System.out.println("集合中的元素："+array);3738//remove将100删除39iterator.remove();40System.out.println("集合中的元素："+array);41}42}
ListIterator
5.Deque接口
Java SE 6中引入了Deque接口，并由ArrayDeque和LinkedList类实现。这两个类都提供了双端队列。在必要时可增加队列长度。
public interface Deque<E> extends Queue<E>
6.集合框架
框架（framework）是一个类的集，它奠定了创建高级功能的基础。框架包含很多超类，这些超类拥有非常有用的功能、策略和机制。框架使用者创建的子类可以扩展超类的功能，而不必重新创建这些基本的机制。例如，Swing就是一种用户界面的机制。