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一、什么是集合

集合是Java提供的储存数据的一种容器，长度不限，类型不限。

Java提供的关于集合的类和接口都在java.util包里面。

二、集合框架概览

Java集合，也叫做容器，由一组接口、抽象类、实现类构成。主要由两大接口派生而来，分别是Collection接口和Map接口，Collection接口存储单列元素，Map接口存储双列元素。

NmIRDbpWqUvJOAr.png

可以清楚的看到，

Collection接口下有三个子接口，分别是：
- Queue接口
- List接口
- Set接口
Map接口

集合里面有一个重要的接口，叫做Iterator迭代器接口，用于迭代集合中的元素。

将上图的接口和实现类保留，重新整理，得到新图为：

java-collection-hierarchy.77b66a51.png

在这个图里，都是重要的类和接口。

List, Set, Queue, Map 四者的区别：

List ：存储的顺序是有序的，内容是可以重复的。
Set ：存储的顺序是无序的，内容是不可以重复的。
Queue：存储的顺序是有序的，内容是可以重复的，队列是按照先进先出的顺序的。
Map ：Map通过键值对的方式来存储。key是无序的，不重复。value是无序的，可以重复。

三、Collection接口

Collection接口虽然继承了Iterable接口，但是集合的最顶层依然是Collection接口，而非Iterable接口，因为Iterable接口并不规范数据的存储，而只是规范了集合元素的迭代。

既然Collection接口是集合中的顶层接口，那么它中定义的所有功能子类都可以使用。Collection 是层次结构中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。

Collection collection = new ArrayList();
//往集合里面添加元素
collection.add("智多星");
collection.add("浪里白条");
collection.add("豹子头");
collection.add("花和尚")

//输出集合中的元素
System.out.println("输出集合中的元素"+collection);

//从集合中删除元素 remove()
collection.remove("花和尚");

//判断集合中是否含有指定元素 contains()
System.out.println("是否含有豹子头"+collection.contains("豹子头"));

//获取集合中的元素个数 size()
System.out.println("集合中的元素个数"+collection.size());

// 返回包含集合中所有元素的数组 toArray()
Object[] array = collection.toArray();
System.out.println("集合转换为数组"+ Arrays.toString(array));

 //清除集合元素 clear()
collection.clear();
System.out.println("集合清除后："+collection);

运行的结果为：

输出集合中的元素:[智多星, 浪里白条, 豹子头, 花和尚]
删除了元素后:[智多星, 浪里白条, 豹子头]
是否含有豹子头:true
集合中的元素个数:3
集合转换为数组:[智多星, 浪里白条, 豹子头]
集合清除后:[]

四、List接口

掌握了Collection接口的使用后，再来看看Collection接口中的子类

4.1 List接口介绍：

List是有序的 Collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。与 set 不同，列表通常允许重复的元素。

List接口的特点：

它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33，那么集合中元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的。
它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。

List接口的常用子类有：

ArrayList集合
LinkedList集合
Vector集合

4.2 List接口常用方法

Modifier and Type	Method and Description
`boolean`	`add(E e)` 将指定的元素追加到此列表的末尾（可选操作）。
`void`	`add(int index, E element)` 将指定的元素插入此列表中的指定位置（可选操作）。
`boolean`	`addAll(Collection extends E> c)` 按指定集合的迭代器（可选操作）返回的顺序将指定集合中的所有元素附加到此列表的末尾。
`boolean`	`addAll(int index, Collection extends E> c)` 将指定集合中的所有元素插入到此列表中的指定位置（可选操作）。
`void`	`clear()` 从此列表中删除所有元素（可选操作）。
`boolean`	`contains(Object o)` 如果此列表包含指定的元素，则返回 `true` 。
`boolean`	`containsAll(Collection> c)` 如果此列表包含指定 `集合的`所有元素，则返回true。
`boolean`	`equals(Object o)` 将指定的对象与此列表进行比较以获得相等性。
`E`	`get(int index)` 返回此列表中指定位置的元素。
`int`	`hashCode()` 返回此列表的哈希码值。
`int`	`indexOf(Object o)` 返回此列表中指定元素的第一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1。
`boolean`	`isEmpty()` 如果此列表不包含元素，则返回 `true` 。
`Iterator`	`iterator()` 以正确的顺序返回该列表中的元素的迭代器。
`int`	`lastIndexOf(Object o)` 返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1。
`E`	`remove(int index)` 删除该列表中指定位置的元素（可选操作）。
`boolean`	`remove(Object o)` 从列表中删除指定元素的第一个出现（如果存在）（可选操作）。
`boolean`	`removeAll(Collection> c)` 从此列表中删除包含在指定集合中的所有元素（可选操作）。
`default void`	`replaceAll(UnaryOperator operator)` 将该列表的每个元素替换为将该运算符应用于该元素的结果。
`E`	`set(int index, E element)` 用指定的元素（可选操作）替换此列表中指定位置的元素。
`int`	`size()` 返回此列表中的元素数。
`default void`	`sort(Comparator super E> c)` 使用随附的 `Comparator`排序此列表来比较元素。
`Object[]`	`toArray()` 以正确的顺序（从第一个到最后一个元素）返回一个包含此列表中所有元素的数组。

五、Set接口

我们学习过的Collection接口中可以存放重复元素，也可以不存放重复元素，List接口中是可以存放重复元素的。那么不重复元素给哪里存放呢？那就是Set接口，它里面的集合，所存储的元素就是不重复的。

Set接口是通过元素的equals方法，来判断是否为重复元素。

Set接口常用的实现类有：

HashSet类
LinkedHashSet类
TreeSet类

Set接口的特点

唯一
无序

Set接口的常用方法：

Modifier and Type	Method and Description
`boolean`	`add(E e)` 如果指定的元素不存在，则将其指定的元素添加（可选操作）。
`boolean`	`addAll(Collection extends E> c)` 将指定集合中的所有元素添加到此集合（如果尚未存在）（可选操作）。
`void`	`clear()` 从此集合中删除所有元素（可选操作）。
`boolean`	`contains(Object o)` 如果此集合包含指定的元素，则返回 `true` 。
`boolean`	`containsAll(Collection> c)` 返回 `true`如果此集合包含所有指定集合的元素。
`boolean`	`equals(Object o)` 将指定的对象与此集合进行比较以实现相等。
`int`	`hashCode()` 返回此集合的哈希码值。
`boolean`	`isEmpty()` 如果此集合不包含元素，则返回 `true` 。
`Iterator`	`iterator()` 返回此集合中元素的迭代器。
`boolean`	`remove(Object o)` 如果存在，则从该集合中删除指定的元素（可选操作）。
`boolean`	`removeAll(Collection> c)` 从此集合中删除指定集合中包含的所有元素（可选操作）。
`boolean`	`retainAll(Collection> c)` 仅保留该集合中包含在指定集合中的元素（可选操作）。
`int`	`size()` 返回此集合中的元素数（其基数）。
`default Spliterator`	`spliterator()` 在此集合中的元素上创建一个 `Spliterator` 。
`Object[]`	`toArray()` 返回一个包含此集合中所有元素的数组。
`T[]`	`toArray(T[] a)` 返回一个包含此集合中所有元素的数组; 返回的数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。

六、Queue接口

队列通常但不一定是以FIFO（先进先出）方式排序元素。除了优先级队列之外，优先级队列是根据提供的比较器对元素进行排序，还是元素的自然排序，以及对元素LIFO（先进先出）进行排序的LIFO队列（或堆栈）。无论使用什么顺序，队列的头都是通过调用remove()或poll()删除的元素。在一个FIFO队列，所有新元素插入到队列的尾部。其他类型的队列可以使用不同的布局规则。每个Queue实现必须指定其排序属性。

Queue的常用方法：

Modifier and Type	Method and Description
`boolean`	`add(E e)` 将指定的元素插入到此队列中，如果可以立即执行此操作，而不会违反容量限制， `true`在成功后返回 `IllegalStateException`如果当前没有可用空间，则抛出IllegalStateException。
`E`	`element()` 检索，但不删除，这个队列的头。
`boolean`	`offer(E e)` 如果在不违反容量限制的情况下立即执行，则将指定的元素插入到此队列中。
`E`	`peek()` 检索但不删除此队列的头，如果此队列为空，则返回 `null` 。
`E`	`poll()` 检索并删除此队列的头，如果此队列为空，则返回 `null` 。
`E`	`remove()` 检索并删除此队列的头。

压入元素(添加)：add()、offer() 相同：未超出容量，从队尾压入元素，返回压入的那个元素。区别：在超出容量时，add()方法会对抛出异常，offer()返回false

弹出元素(删除)：remove()、poll() 相同：容量大于0的时候，删除并返回队头被删除的那个元素。区别：在容量为0的时候，remove()会抛出异常，poll()返回false

获取队头元素(不删除)：element()、peek() 相同：容量大于0的时候，都返回队头元素。但是不删除。区别：容量为0的时候，element()会抛出异常，peek()返回null。

七、Map接口

Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同

Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值（key – value）两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。
Map中常用的集合为HashMap集合、LinkedHashMap集合。

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THE END

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