容器总结

容器架构

数组就是一种容器，可以在其中放置对象或基本类型数据。

数组的优势：是一种简单的线性序列，可以快速地访问数组元素，效率高。如果从效率和类型检查的角度讲，数组是最好的。

数组的劣势：不灵活。容量需要事先定义好，不能随着需求的变化而扩容。

Collection

1. Collection 表示一组对象，它是集中、收集的意思，就是把一些数据收集起来。

2. Collection接口的两个子接口：

   1. List中的元素有顺序，可重复。常用的实现类有ArrayList、LinkedList和 vector。

​ Ø ArrayList特点：查询效率高，增删效率低，线程不安全。

​ Ø LinkedList特点：查询效率低，增删效率高，线程不安全。

​ Ø vector特点：线程安全,效率低,其它特征类似于ArrayList。

2. Set中的元素没有顺序，不可重复。常用的实现类有HashSet和TreeSet。

​ Ø HashSet特点：采用哈希算法实现,查询效率和增删效率都比较高。

​ Ø TreeSet特点：内部需要对存储的元素进行排序。因此，我们对应的类需要实现Comparable接口。这样，才能根据compareTo()方法比较对象之间的大小，才能进行内部排序。

泛型

本质是数据类型的参数化。可以把“泛型”理解为数据类型的一个占位符(形式参数)，即告诉编译器，在调用泛型时必须传入实际类型。提高了代码可读性和安全性。<T,E,V>

Collection接口

Collection接口的两个子接口是List、Set接口。

这里注意的是remove是移除元素，而不是删除元素，具体来说是删除了原来的引用，但是引用的对象还是存在。

前面的方法都是针对元素操作，后面的针对集合操作。

Collection<String> c = new ArrayList<>();
c.add("hello");
c.add("world");

Object[] obj = c.toArray();//返回的是Object
String[] str = c.toArray(new String[0]);//返回String

list

有序，可重复容器。

List接口常用的实现类有3个：ArrayList、LinkedList和Vector。

ArraryList

ArrayList底层是用数组实现的存储。 特点：查询效率高，增删效率低，线程不安全。我们一般使用它

增删效率低，本质是数组的复制。

System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                 size - index);

LinkedList

LinkedList底层用双向链表实现的存储。特点：查询效率低，增删效率高，线程不安全。

Vector向量

底层是用数组实现的List，相关的方法都加了同步检查，因此“线程安全,效率低”

Map

底层采用了哈希表存储数据，我们要求键不能重复，如果发生重复，新的键值对会替换旧的键值对。 HashMap在查找、删除、修改方面都有非常高的效率。

HashMap

HashMap底层实现采用了哈希表，这是一种非常重要的数据结构。对于我们以后理解很多技术都非常有帮助(比如：redis数据库的核心技术和HashMap一样)，因此，非常有必要让大家理解。

数据结构中由数组和链表来实现对数据的存储，他们各有特点。

(1) 数组：占用空间连续。 寻址容易，查询速度快。但是，增加和删除效率非常低。

(2) 链表：占用空间不连续。 寻址困难，查询速度慢。但是，增加和删除效率非常高。

那么，我们能不能结合数组和链表的优点(即查询快，增删效率也高)呢? 答案就是“哈希表”。

哈希表的本质就是“数组+链表”。

TreeMap

TreeMap和HashMap实现了同样的接口Map，因此，用法对于调用者来说没有区别。HashMap效率高于TreeMap;在需要排序的Map时才选用TreeMap。

排序顺序需要实现Comparable接口。

HashTable

HashMap与HashTable的区别

1. HashMap: 线程不安全，效率高。允许key或value为null。

2. HashTable: 线程安全，效率低。不允许key或value为null。

Set

Set容器特点：无序、不可重复。

HashSet

HashSet是采用哈希算法实现，底层实际是用HashMap实现的(HashSet本质就是一个简化版的HashMap)，因此，查询效率和增删效率都比较高。

TreeSet

TreeSet底层实际是用TreeMap实现的，内部维持了一个简化版的TreeMap，通过key来存储Set的元素。 TreeSet内部需要对存储的元素进行排序，因此，我们对应的类需要实现Comparable接口。这样，才能根据compareTo()方法比较对象之间的大小，才能进行内部排序。

Iterator

可边遍历边删除元素。

Collection工具类

类 java.util.Collections 提供了对Set、List、Map进行排序、填充、查找元素的辅助方法。

1. void sort(List) //对List容器内的元素排序，排序的规则是按照升序进行排序。

2. void shuffle(List) //对List容器内的元素进行随机排列。

3. void reverse(List) //对List容器内的元素进行逆续排列 。

4. void fill(List, Object) //用一个特定的对象重写整个List容器。

5. int binarySearch(List, Object)//对于顺序的List容器，采用折半查找的方法查找特定对象。