• Java中集合基本每天都会用到，同时也是面试重点考察部分

• 集合体系内容很多，要先抓住三大集合List/Set/Map的主线进行学习

• 集合可以认为是对数据进行增删改查的容器

• 集合中的方法非常多，不需要每个都记都学，需要掌握如何查看和使用的方法

• 集合是学习阅读JDK源码非常好的材料，我们不仅要掌握使用方法，还要能自己理解原理，动手实现

什么是集合？

• 将一个或多个元素组合在一起的容器，可以对数据进行增删改查

• 集合框架是用于表示和操作集合的统一体系结构

• 集合由三个主要部分组成
• 接口：表示集合的抽象
• 实现：集合接口的具体实现，本质上，它们是可重用的数据结构
• 算法：对实现集合接口的对象执行计算的方法。相同的方法可以用于适当集合接口的许多不同实现（多态）。本质上，算法是可重用的功能

• 集合相关代码位置
• 大部分集合类都位于java.util包下
• 在java.util.concurrent包下提供了并发容器

Java集合框架Overview

三大重要集合接口和实现类

• List → ArrayList (动态数组)

• Set → HashSet (高中数学中的集合，无重复元素)

• Map → HashMap (键值对，字典)
• key —> value key 不能重复

• 掌握这三大重要集合接口和对应实现类就能解决日常工作90%以上使用集合的场景问题

集合

• Colleaction接口
• Set接口
• HashSet
• List接口
• ArrayList
• Queue接口
• Deque接口

Iterable 接口

• Colleaction 接口继承了 Iterable 接口, lterable 可迭代的

• 所有的 Collection 集合对象，具有 for-each 可遍历性

• Iterable 接口返回 Iterator接口

Iterator 接口

• Enumeration 接口
• 提供了方法来枚举向量（vector）的元素、哈希表（hashtable）的键，以及哈希表中的值。枚举同样也被用来指定输入流SequenceInputStream（顺序输入流）。
• 新的实现应该用 Iterator

• Iterator 接口
• 迭代器（Iterators）允许调用者在迭代过程中删除底层集合中的元素，并具有明确定义的语义。 方法名称已得到改善。



• hasNext方法



• next 方法

动手实现自己的Iterator

List 接口

• List 接口表示一个有序的集合，用于存储一组元素。它是 Collection 接口的子接口，拥有比 Collection 更多的操作方法，如插入、修改、查找等。常见的 List 接口实现类有 ArrayList 和 LinkedList

• List接口中的方法
• void add(int index, E element)：在指定位置插入元素；
• boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)：在指定位置插入集合元素；
• E get(int index)：获取指定位置的元素；
• int indexOf(Object o)：返回指定元素第一次出现的位置；
• int lastIndexOf(Object o)：返回指定元素最后一次出现的位置；
• E remove(int index)：删除指定位置的元素；
• E set(int index, E element)：替换指定位置的元素；
• List subList(int fromIndex, int toIndex)：返回指定范围内的子集，右边界不会包含；
• void sort(Comparator<? super E> c): 根据 Comparator 规则排序

• 示例代码

ListIterator 接口

• 接口是 Java 集合框架中的一种迭代器，它扩展了 Iterator 接口。它允许程序员在迭代列表时向前或向后遍历列表，修改列表中的元素，并在迭代期间插入或删除元素。

• ListIterator 接口中定义了以下方法：
• hasNext()：如果迭代器具有下一个元素，则返回 true。
• next()：返回迭代器的下一个元素，并将迭代器的位置向前移动一个元素。
• hasPrevious()：如果迭代器具有前一个元素，则返回 true。
• previous()：返回迭代器的前一个元素，并将迭代器的位置向后移动一个元素。
• nextIndex()：返回迭代器下一个元素的索引。
• previousIndex()：返回迭代器前一个元素的索引。
• remove()：从列表中删除迭代器返回的最后一个元素。
• set()：将迭代器返回的最后一个元素设置为指定的元素。
• add()：在迭代器返回的最后一个元素之前插入指定的元素

• ListIterator 接口仅用于遍历实现了 List 接口的集合，例如 ArrayList 和 LinkedList。它允许程序员以任意顺序遍历和访问列表，而不需要复制整个列表。

Set接口

• Set 接口是 Java 集合框架中的一种集合，它继承自 Collection 接口。Set 接口定义了一种无序的，不允许重复元素的集合

• Set 接口的常用实现类有 HashSet、TreeSet 和 LinkedHashSet。
• HashSet 是基于哈希表的实现，它可以快速访问集合中的元素，但是它不保证元素的顺序。
• TreeSet 是基于有序树结构的实现，它可以保证集合中的元素按照自然排序或者指定的比较器进行排序，并且支持按照范围查找元素。
• LinkedHashSet 是基于哈希表和链表的实现，它可以保证元素的插入顺序，并且支持快速访问集合中的元素。

• Set 接口的常见用处包括：
• 去除集合中的重复元素
• 判断两个集合是否有交集
• 求两个集合的并集、交集和差集
• 检查一个集合是否是另一个集合的子集或超集

• 除了继承自 Collection 接口的方法外，Set 接口还定义了以下方法：
• add(E e)：将元素添加到集合中，如果集合中已经有相同的元素，则不添加，并且返回 false。
• remove(Object o)：从集合中删除指定的元素，如果集合中不存在该元素，则不删除，并且返回 false。
• removeAll(Collection<?> c)：从集合中删除包含在指定集合中的所有元素。
• retainAll(Collection<?> c)：保留集合中仅包含在指定集合中的元素。
• contains(Object o)：判断集合是否包含指定的元素。
• containsAll(Collection<?> c)：判断集合是否包含指定集合中的所有元素。
• clear()：从集合中删除所有元素，并将集合大小设置为 0。

Queue接口

• 作者：Doug Lea

• 特点：先进先出

• Queue 接口是 Java 集合框架中的一种队列，它用于存储元素，并支持元素的插入和删除操作。Queue 接口定义了一些方法，这些方法按特定的顺序添加、获取和删除元素。

• Queue 接口继承自 Collection 接口。在实现 Queue 接口时，队列通常遵循先进先出（FIFO）的规则，即先添加的元素最先被删除，最后添加的元素被保留到队列尾部，直到中间的元素全部被删除。

• Queue 接口有许多实现类，包括 LinkedList、PriorityQueue 和 ArrayDeque。LinkedList 是基于链表的实现，PriorityQueue 是基于最小堆的实现，而 ArrayDeque 是基于循环数组的实现。

• Queue 接口中的一些基本方法包括：
• add(E e)：向队列的尾部添加一个元素，如果插入操作失败，则抛出异常。
• offer(E e)：向队列的尾部添加一个元素，如果插入操作失败，则返回 false。
• remove()：删除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则抛出异常。
• poll()：删除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回 null。
• element()：返回队列头部的元素，但不删除该元素，如果队列为空，则抛出异常。
• peek()：返回队列头部的元素，但不删除该元素，如果队列为空，则返回 null。

• 除了这些基本方法外，Queue 接口还具有其他一些用于操作队列的方法，例如 remove(Object o)、contains(Object o)、size() 等方法

Map 接口

• Map 接口是 Java 集合框架中的一种映射表（Mapping），它支持键值对的存储和查找。Map 接口定义了一组用于操作键值对的方法，这些方法允许用户根据键访问值，也可以遍历所有的键值对。
• Map 的key 不可能相等

• Map 接口有很多实现类，包括 HashMap、TreeMap、LinkedHashMap 等。
• HashMap 是基于哈希表的实现，它提供了快速的键值对存储和快速的键值对查找，但是它不保证元素的顺序。
• TreeMap 是基于红黑树的实现，它保证元素按照键的顺序进行存储，同时支持键值对的区间查找。
• LinkedHashMap 是基于哈希表和链表的实现，它既保证了快速的键值对存储和查找，又保证了元素按照插入顺序进行存储。

• Map 接口中的一些基本方法包括：
• put(K key, V value)：向映射表中添加一个键值对（key, value），如果键已经存在，则将原有的值覆盖。
• get(Object key)：根据指定的键获取对应的值，如果键不存在，则返回 null。
• remove(Object key)：从映射表中删除键为 key 的键值对，如果键不存在，则不做任何操作。
• containsKey(Object key)：判断映射表中是否包含指定的键。
• containsValue(Object value)：判断映射表中是否包含指定的值。
• size()：获取映射表中键值对的个数。

• 除了这些基本方法外，Map 接口还提供了许多用于操作映射表的方法，例如 keySet() 用于获取所有键的集合，values() 用于获取所有值的集合，entrySet() 用于获取所有键值对的集合，以及 clear() 用于删除所有的键值对。

• Map 接口中键必须是唯一的，不允许重复，而值可以是重复的。如果需要存储具有相同键且值不同的多个元素，可以使用 Multimap。