我们知道Java集合主要分为三种类型：

• Set（集）

• List（列表）

• Map（映射）

一、要理解集合首先要了解数组：

数组是大小固定的，并且同一个数组只能存放类型一样的数据（基本类型/引用类型）

而JAVA集合可以存储和操作数目不固定的一组数据。 所有的JAVA集合都位于 java.util包中,JAVA集合只能存放引用类型的的数据，不能存放基本数据类型。

正如鲁迅先生所讲"世界上本没有集合,想要的人多了,便有了集合"

几乎所有的集合都是基于数组来实现的，因为集合是对数组的封装,所以,数组永远比任何一个集合要快；但任何一个集合比数组提供的功能要多。

1.数组和集合的区别：

数组声明了它容纳的元素的类型，而集合不声明。这是由于集合以object形式来存储它们的元素。

一个数组实例具有固定的大小，不能伸缩。集合则可根据需要动态改变大小。

数组是一种可读/可写数据结构，我们没有办法创建一个只读数组。然而可以使用集合提供的ReadOnly方法，以只读方式来使用集合。该方法将返回一个集合的只读版本。

2.Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法，array是最有效率的一种：

（1）效率高，但容量固定且无法动态改变。 array还有一个缺点是，无法判断其中实际存有多少元素，length只是告诉我们array的容量。

（2）Java中有一个Arrays类，专门用来操作array。

arrays中拥有一组static函数，

equals()：比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数，且所有对应元素两两相等。

fill()：将值填入array中。

sort()：用来对array进行排序。

binarySearch()：在排好序的array中寻找元素。

System.arraycopy()：array的复制。

二、集合分类：

若程序中不知道对象的数量，需要在空间不足时自动扩增容量，则需要使用容器类库，数组不适用。所以就要用到集合。

那我们开始讨论java中的集合。

这里有一张图参考看一下：

图片来源：(https://baijiahao.baidu.com/s?id=1620007201190925694&wfr=spider&for=pc)

我们可以看到Collection下有：List、Set

Map下面有：HashMap、HashTable、TreeMap

1.Collection接口

Collection是最基本的集合接口，声明了适用于JAVA集合（只包括Set和List）的通用方法。 Set 和List

都继承了Conllection。

Collection接口的方法：

 boolean add(Object o);       //向集合中加入一个对象的引用      
 void clear();                //删除集合中所有的对象，即不再持有这些对象的引用      
 boolean isEmpty();           //判断集合是否为空      
 boolean contains(Object o);  //判断集合中是否持有特定对象的引用         
 boolean remove(Object o);    //从集合中删除一个对象的引用      
 int size();                  //返回集合中元素的数目 
 Iterartor iterator();        //返回一个Iterator对象，可以用来遍历集合中的元素        
 Object[] toArray();          //返回一个数组，该数组中包括集合中的所有元素

关于：Iterator() 和toArray() 方法都用于集合的所有的元素，前者返回一个Iterator对象，后者返回一个包含集合中所有元素的数组。

Iterator接口声明了如下方法：

 hasNext();     //判断集合中元素是否遍历完毕，如果没有，就返回true      
 next();        //返回下一个元素      
 remove();      //从集合中删除上一个有next()方法返回的元素。

2.List(列表)

List的特征是其元素以线性方式存储，集合中可以存放重复对象；可以插入多个null元素；是一个有序容器,保持了每一个元素的插入顺序,插入的顺序即输出的顺序；区别于Map集合,List集合是单列集合。

List的接口有三个实现类。

 　(1) ArrayList(代表长度可以改变得数组,可以对元素进行随机的访问)

 　优点： 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。

 　缺点： 线程不安全（一般不考虑到线程的安全因素，用Arraylist效率比较高）

 　(2) LinkedList(在实现中采用链表数据结构，双向链表的数据结构存储数据)

 　优点： 底层数据结构是链表，增删快，查询慢。

 　缺点： 线程不安全。

 　(3)Vector

 　优点： 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程安全。

 　缺点： 效率低（相比 ArrayList 线程不安全的，性能会稍慢一些）。

3.Set(集合)

Set是最简单的一种集合。集合中的对象不按特定的方式排序，且没有重复对象；只允许一个 null 元素 。

Set接口有三个实现类

 　(1) HashSet

 　为快速查找而设计的Set,依赖hashCode()和equals()方法保证元素的唯一性。

 　HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快 如果没有其他限制，这就是我们的默认选择，因为他对速度进行了优化。它不保证 set 元素的迭代顺序。

 　(2)TreeSet

 　底层为树结构，通过 Comparator 或者 Comparable 接口保证元素处于排序状态。

 　TreeSet类还实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序。

 　(3)LinkedHashSet

 　具有HsahSet的查询速度，内部使用链表维护元素的顺序（插入的次序）在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。元素也必须定义hashCode（）方法。

4.Map(映射)

Map 是一种把键对象和值对象映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。Map没有继承于Collection接口，Map本身是一个接口 ，它存储的数据是没有顺序的，可能会持有相同的值对象但键对象必须是唯一的,这是双列集合的特点 ；Map 里你可以拥有随意个 null 值但最多只能有一个 null 键 。

Map接口有6个实现类。

 　(1) HashMap

 　HashMap 底层基于拉链式的散列结构，并在 JDK 1.8 中引入红黑树优化过长链表的问题。插入和查询"键值对"的开销是固定的。可以通过构造器设置容量和负载因子，以调整容器性能。

 　基于这样结构，HashMap 可提供高效的增删改查操作。

 　(2) LinkedHashMap

 　类似于HashMap，但是迭代遍历时，取得的"键值对"的顺序是其插入次序，或是最近最少使用的（LRU）的次序。

 　只比HashMap慢一点，通过维护一条双向链表，实现了散列数据结构的有序遍历。；而在迭代访问时反而更快，因为他使用链表维护内部次序。

 　(3)TreeMap

 　是SortedMap现阶段的唯一实现。基于红黑树实现。按 key 排序，默认的排序方式是升序自定义排序需要由Comparable或Comparator决定。

 　TreeMap的特点在于，所得到的结果是经过排序的。

 　(4)Hashtable

 　内部存储的键值对是无序的是按照哈希算法进行排序，与 HashMap 最大的区别就是线程安全。键或者值不能为 null，为 null 就会抛出空指针异常。

 　(5) WeakHashMap

 　弱键（weak key）映射，允许释放映射所指的对象；这是为解决某类特殊问题而设计的。如果映射之外没有引用指向某个"键"，则此"键"可以被垃圾回收器回收。

 　(6) ConcurrentHashMap

 　一种线程安全的Map。

 　(7) IdentityHashMap

 　使用"=="代替"equals()"对键进行比较的散列映射，专门解决特殊问题而设计出的。