集合框架简介
Java面试必备Java中的集合框架
Java面试必备Java中的集合框架Java中的集合框架是开发中至关重要的一部分，无论是在面试中还是实际开发中，对于集合框架的掌握都是必不可少的。
本文将介绍Java中的集合框架，包括其基本概念和常用的集合类型。
一、什么是集合框架集合框架是Java提供的一组接口和类，用于存储和操作一组对象。
它提供了一套标准的数据结构和算法，可以方便地处理和操作数据。
集合框架可以分为两个基本接口：Collection和Map。
二、Collection接口Collection接口是Java集合框架中最基本的接口，它提供了一系列方法来操作一组对象。
常见的Collection接口的实现类有List、Set和Queue。
1. ListList是一个有序的集合，可以包含重复的元素。
它的常见实现类有ArrayList、LinkedList和Vector。
ArrayList是一个动态数组，它的元素存储在一个数组中，可以方便地进行随机访问。
LinkedList是一个双向链表，它的元素通过节点进行连接，可以方便地进行插入和删除操作。
Vector是一个线程安全的动态数组，它的操作都是同步的。
2. SetSet是一个无序的集合，不可以包含重复的元素。
它的常见实现类有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。
HashSet是基于哈希表实现的，它可以快速地进行插入和查找操作。
TreeSet是基于红黑树实现的，它的元素将按照自然顺序进行排序。
LinkedHashSet是基于哈希表和双向链表实现的，它的元素按照插入的顺序进行排序。
3. QueueQueue是一个先进先出的集合，可以用来模拟队列的行为。
它的常见实现类有LinkedList和PriorityQueue。
LinkedList可以作为队列和栈来使用，它可以在队列两端进行插入和删除操作。
PriorityQueue是一个基于优先级堆实现的队列，它的元素将按照优先级进行排序。
《Java程序设计课件之集合框架》
4. 删除元素：list.rem o ve(0);
Set集合的使用方法
1. 创建Set对象：Set<String > set= new HashSet< >();
2. 添加元素：set.add("Elem ent 1");
3. 判断元素是否存在：bo olean c o ntains = set.c o ntains("Elem ent 1");
集合框架中的线程安全问题
Java集合框架中的大多数类都不是线程安全的，多个线程同时访问同一个集
合可能导致数据的不一致性和错误。
集合框架的性能分析
1
时间复杂度
2
空间复杂度
不同集合类型的操作耗时不同，需要根据
集合框架的空间占用取决于存储的元素数
具体需求选择合适的集合。
量和类型。
集合框架的源码分析
通过分析集合框架的源码，可以深入理解集合的实现原理和内部机制。
《Java程序设计课件之集
合框架》
Java程序设计课件之集合框架大纲：探索Java集合框架的宝藏，从基本概念
到实际应用，让您成为集合框架的专家。
什么是集合框架
集合框架是Java中用于存储、操作和访问数据的一种机制。它提供了一组类
和接口，让开发人员能够高效地处理数据集合。
集合框架的作用
1
提高效率
2
代码重用 ♻️
集合框架提供了各种数据结
通过使用集合框架，开发人
构和算法，能够帮助开发人
员可以复用通用的数据结构
员轻松高效地处理大量数据。
和算法，节省开发时间和代
详细介绍java中的集合框架
详细介绍java中的集合框架集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。
任何集合框架都包含三大块内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。
java集合框架：1. 什么是框架：类库的集合2.集合框架：用来表示和操作的统一的架构，包含了实现集合的接口与类3.集合：存放数据的容器集合框架包含了两部分：一部分是接口，一部分是类4.为什么会出现接口：因为集合框架中的很多类功能是相似的【所以用接口来规范类】主要结构图：注:在"集合框架"中，接口 Map 和 Collection 在层次结构没有任何亲缘关系，它们是截然不同的。
不要简单的认为集合类机会就这些，jdk中集合类有很多这些不过是我们经常用到的而已Collection、List、Set、Queue和Map都是接口（Interface），不是具体的类实现。
一．List[public interface List<E>extends Collection<E>]:A．有序的集合接口，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。
B．与 set 不同，列表通常允许重复的元素。
更正式地说，列表通常允许元素e1和元素e2满足e1.equals(e2).并且如果列表本身允许null 元素的话，通常它们允许多个 null 元素。
难免有人希望通过在用户尝试插入重复元素时抛出运行时异常的方法来禁止重复的列表C．List 接口在 iterator、add、remove、equals 和 hashCode 方法的协定上加了一些其他约定，更加规范了 Collection 接口中指定的约定。
为方便起见，这里也包括了其他继承方法的声明D．List 接口提供了 4 种对列表元素进行定位（索引）访问方法。
列表（像 Java 数组一样）是基于 0 的。
掌握Java中的集合框架
掌握Java中的集合框架Java是一种功能强大的编程语言，拥有丰富的类库和工具，其中集合框架是Java编程中非常重要的一部分。
掌握Java中的集合框架，对于开发高效、可维护的应用程序至关重要。
本文将介绍Java中的集合框架，包括集合的种类、常用操作以及最佳实践。
一、集合框架概述集合框架是Java提供的一组接口、类和算法的集合，用于存储和操作一组对象。
Java的集合框架包含了各种不同类型的集合，例如List、Set、Map等。
这些集合框架提供了不同的数据结构和操作方式，以满足不同的需求。
1. ListList是有序、可重复的集合，可以通过索引访问其中的元素。
常用的List实现类有ArrayList和LinkedList。
ArrayList基于数组实现，在随机访问时具有较好的性能；LinkedList基于链表实现，在插入和删除元素时具有较好的性能。
2. SetSet是无序、不可重复的集合，常用于存储一组唯一的元素。
常见的Set实现类有HashSet和TreeSet。
HashSet基于哈希表实现，具有较好的插入、删除和查找性能；TreeSet基于红黑树实现，保持元素有序。
3. MapMap是一种键值对的映射集合，每个键对应一个值。
常用的Map实现类有HashMap和TreeMap。
HashMap基于哈希表实现，具有较好的插入、删除和查找性能；TreeMap基于红黑树实现，保持键有序。
二、集合框架的使用Java中的集合框架提供了丰富的操作方法，以方便对集合进行增删改查等操作。
下面介绍一些常用的操作方法：1. 添加元素对于List和Set集合，可以使用add方法向集合中添加元素。
例如：```List<String> list = new ArrayList<>();list.add("Java");list.add("Python");Set<String> set = new HashSet<>();set.add("Apple");set.add("Banana");```2. 删除元素可以使用remove方法从集合中删除指定元素。
6.集合框架
集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。
任何集合框架都包含三大块内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。
集合有ArrayList、Vector、hashmap、linklist、treemap、hashset等多种实现。
为了屏蔽实现差异，java提供了一个Collection接口，规定必须实现一些公用的方法，比如add、remove、size等等，不管底层如何实现，我们都知道它们至少拥有上面方法，一句话java 集合就是提供一组通用接口，管理大量数据的数据结构实现。
Java集合框架：1. 什么是框架：类库的集合2. 集合框架：用来表示和操作的统一的框架，包含了实现集合的接口与类3. 集合：存放数据的容器。
集合框架包含了两部分：一部分是接口，一部分是类4. 为什么会出现接口：因为集合框架中的很多类，功能是相似的，所以用接口来规范类。
主要结构图：注：1. 在集合框架中，接口Map和Collection在层次结构上没有任何亲缘关系，它们是截然不同的。
2. 不要简单的认为集合类就这些，jdk中集合类有很多这些是我们经常用到的而已，Collection、List、Set、Queue和Map都是接口（Interface），不是具体的类实现。
Collection接口Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素。
一些Collection允许相同的元素而另一些不行。
一些能排序而另一些不行。
Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”，如List和set。
所以实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。
集合框架
Java集合框架用来装对象的，数据结构最底层是什么？数组链表数组不方便的地方是？1.长度固定2.没有方法3.类型必须统一4.无法保存映射关系的数据数组变更数据读快写慢集合(链表)读慢写快有没有中和的？HashtableCollection Map List Set queue（单端队列）Deque（双端队列）怎么解决数组中的扩展问题。
将小数组通过遍历复制到大数组里边去学习要点：理顺关系，层层学习。
集合框架：那么有了集合的概念，什么是集合框架呢？集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。
任何集合框架都包含三大块内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。
接口：即表示集合的抽象数据类型。
接口提供了让我们对集合中所表示的内容进行单独操作的可能。
实现：也就是集合框架中接口的具体实现。
实际它们就是那些可复用的数据结构。
算法：在一个实现了某个集合框架中的接口的对象身上完成某种有用的计算的方法，例如查找、排序等。
这些算法通常是多态的，因为相同的方法可以在同一个接口被多个类实现时有不同的表现。
事实上，算法是可复用的函数。
如果你学过C++，那C++中的标准模版库（STL）你应该不陌生，它是众所周知的集合框架的绝好例子。
Java集合类是一种特别有用的工具类。
作用：1.可以用于存储随意数量的多个对象，不受大小限制并可以实现常用的数据结构，如栈、队列等。
1.Java集合还可以用于保存具有映射关系的关联数组。
对比数组集合优点：1、数组声明后长度不可改变。
2、无法保存具有映射关系的数据。
集合不足：1、数组可以使基本数据类型也可以是对象，但是集合只能是对象2、单纯线性序列数组的执行效率是最高的。
什么情况下用数组，什么情况下用集合？举一些用数组的例子和用集合的例子一般在元素个数固定，类型一定的时候用数组，一般在元素不确定，在多插入的时候用Linklist。
Java集合分类：Set、List和Map三种体系，其中Set代表无序、不可重复的集合；List代表有序、可重复的集合；Map则代表具有映射关系的集合。
集合框架
集合框架：★★★★★，用于存储数据的容器。
特点：1：对象封装数据，对象多了也需要存储。
集合用于存储对象。
2：对象的个数确定可以使用数组，但是不确定怎么办？可以用集合。
因为集合是可变长度的。
集合和数组的区别：1：数组是固定长度的；集合可变长度的。
2：数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。
3：数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。
数据结构：就是容器中存储数据的方式。
对于集合容器，有很多种。
因为每一个容器的自身特点不同，其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。
集合容器在不断向上抽取过程中。
出现了集合体系。
在使用一个体系时，原则：参阅顶层内容。
建立底层对象。
--------------------------------------------------------------< java.util >-- Collection接口：Collection：|--List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。
元素可以重复。
|--Set：无序(存入和取出顺序有可能不一致)，不可以存储重复元素。
必须保证元素唯一性。
1，添加：add(object)：添加一个元素addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。
2，删除：clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。
remove(obj) ：删除集合中指定的对象。
注意：删除成功，集合的长度会改变。
removeAll(collection) ：删除部分元素。
部分元素和传入Collection一致。
3，判断：boolean contains(obj) ：集合中是否包含指定元素。
boolean containsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。
boolean isEmpty()：集合中是否有元素。
4，获取：int size()：集合中有几个元素。
第九章 集合框架
第九章集合框架1、使用集合的好处：集合弥补了数组的缺陷，它比数组更灵活更实用，可大大提高软件的开发效率，而且不同的几何可适用于不同的场合。
2、集合框架的概念：集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。
集合框架都包含三大块内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。
Java集合框架共有两大类接口，collection，Map，其中collection有两个子接口List和Set，通常说java集合框架共有三大类接口：List、Set和Map。
它们的共同点在于都是集合接口，都可以用来存储很多对象。
它们的区别如下：1、Collection接口存储一组不唯一（允许重复）、无序的对象。
2、Set接口继承Collection接口，存储一组唯一（不允许重复）、无序的对象。
3、List接口继续Collection接口，存储一组不唯一（允许重复）、有序（以元素插入的次序来放置元素，不会重新排列）的对象。
4、Map接口存储一组成对的键-值对象，提供key（键）到value（值）的映射。
Map中的key不要求有序，不允许重复。
Value同样不要求有序，但允许重复。
ArrayList和数组采用相同的存储方式，它的优点在于遍历元素和随机访问元素的效率比较高。
LinkedList采用链表存储方式，优点在于插入、删除元素时效率比较高。
向ArrayList中插入值时，需要注意的是下标取值范围从这个集合下标的第0位至数组的size()位。
输出一个对象时候，这个对象会自动调用它的toString()方法。
Java集合框架中提供了Map接口，专门来处理键值映射数据的存储，Map 中可以存储多个元素，每个元素都由两个对象组成，一个键对象和一个值对象，可以根据键实现对应值的映射。
Map中的key不要求有序，但不允许重复。
Value同样不要求有序，但允许重复。
最常用的Map实现类是HashMap，它的优点是查询指定元素效率高。
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结合框架体系应该最重要的是如何灵活利用三种接口，set,map,list,他们如何遍历，各有什么特征，怎么样去处理，这是关键，在这个基础上再去掌握在什么场合用什么类型的接口。
比如说list和set,set是无序的一个空袋子，当我们只需要放入取出，这个接口当然是最实用的，但是如果我们需要按序取出，这个方法就不能用了，而要用到list,map接口就有个特点，它有一个特定的key值，而一个key值又对应着一个value，这个value值中就可以存入很多的东西了，比如姓名，出生年月，性别等，而且可以指定key取出对应的value！（自写）如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。
如果程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，如果多个线程可能同时操作一个类，应该使用同步的类。
要特别注意对哈希表的操作，作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。
尽量返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。
这就是针对抽象编程。
一、系统简述：1.集合框架总体结构Java中集合类定义主要是java.util.*包下面，常用的集合在系统中定义了三大接口，这三类的区别是：java.util.Set接口及其子类，set提供的是一个无序的集合；java.util.List接口及其子类，List提供的是一个有序的集合；java.util.Map接口及其子类，Map提供了一个映射（对应）关系的集合数据结构；另外，在JDK5中新增了Queue(队列)接口及其子类，提供了基于队列的集合体系。
每种集合，都可以理解为用来在内存中存放一组对象的某种”容器“---就像数组，就像前面我们自己定义的队列。
2.Set接口和List接口Set是最简单的一种集合，它的对象不按特定方式排序，只是简单的把对象加入集合中，就像往口袋里放东西。
对集中成员的访问和操作是通过集中对象的引用进行的，所以集中不能有重复对象；而LIst的主要特征是其对象以线性方式存储，没有特定顺序，只有一个开头和一个结尾，当然，它与根本没有顺序的集是不同的。
列表在数据结构中分别表现为：数组和向量、链表、堆栈、队列。
关于实现列表的集合类，是我们日常工作中经常用到的；从类图中可以看到，Set 和List都是继承了Collection接口的子接口，而这类集合都有自己的实现；3.java.util.Map接口现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户用与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。
Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。
Map是一个接口，有多种具体的实现类，常用的有HashMap和Hashtable类实现。
Map中存入的对象是一对一对的，即每个对象和它的一个名字（键）关联在一起，Map中数据存放的结构如下图示：Key(键或名)Value(key对应的值)UserInfo对象1“userName1”“userName1UserInfo对象1”UserInfo对象1“userName1”. . .. . .可以看出，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)；Map中的键不能重复，但值可以重复。
（借鉴蓝杰，>>>)二、详细阐述：一、概述数据结构对程序设计有着深远的影响，在面向过程的C语言中，数据库结构用struct 来描述，而在面向对象的编程中，数据结构是用类来描述的，并且包含有对该数据结构操作的方法。
在Java语言中，Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范（接口）和实现（具体实现接口的类）。
所有抽象出来的数据结构和操作（算法）统称为Java集合框架（Java Collection Framework）。
Java程序员在具体应用时，不必考虑数据结构和算法实现细节，只需要用这些类创建出来一些对象，然后直接应用就可以了。
这样就大大提高了编程效率。
二、集合框架的层次结构Collection是集合接口|――――Set子接口:无序，不允许重复。
|――――List子接口:有序，可以有重复元素。
区别：Collections是集合类Set和List对比：Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。
List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。
Set和List具体子类：Set|――――HashSet：以哈希表的形式存放元素，插入删除速度很快。
List|――――ArrayList：动态数组|――――LinkedList：链表、队列、堆栈。
Array和java.util.VectorVector是一种老的动态数组，是线程同步的，效率很低，一般不赞成使用。
三、Iterator迭代器（接口）Iterator是获取集合中元素的过程，实际上帮助获取集合中的元素。
迭代器代替了 Java Collections Framework 中的 Enumeration。
迭代器与枚举有两点不同：迭代器允许调用方利用定义良好的语义在迭代期间从迭代器所指向的集合移除元素。
方法名称得到了改进。
Iterator仅有一个子接口ListIterator，是列表迭代器，允许程序员按任一方向遍历列表、迭代期间修改列表，并获得迭代器在列表中的当前位置。
ListIterator 没有当前元素；它的光标位置始终位于调用 previous() 所返回的元素和调用 next() 所返回的元素之间。
在长度为 n 的列表中，有 n+1 个有效的索引值，从 0 到 n（包含）。
四、集合框架之外的Map接口Map将键映射到值的对象。
一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射一个值。
Map接口是Dictionary（字典）抽象类的替代品。
Map 接口提供三种collection 视图，允许以键集、值集合或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。
映射的顺序定义为迭代器在映射的 collection 视图中返回其元素的顺序。
某些映射实现可明确保证其顺序，如 TreeMap 类；某些映射实现则不保证顺序，如 HashMap 类。
有两个常见的已实现的子类：HashMap：基于哈希表的 Map 接口的实现。
此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null 值和 null 键。
（除了不同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。
）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
TreeMap：它实现SortedMap 接口的基于红黑树的实现。
此类保证了映射按照升序顺序排列关键字，根据使用的构造方法不同，可能会按照键的类的自然顺序进行排序（参见Comparable），或者按照创建时所提供的比较器进行排序。
Hashtable：此类实现一个哈希表，该哈希表将键映射到相应的值。
任何非 null 对象都可以用作键或值。
五、线程安全类在集合框架中，有些类是线程安全的，这些都是JDK1.1中的出现的。
在JDK1.2之后，就出现许许多多非线程安全的类。
下面是这些线程安全的同步的类：Vector：就比ArrayList多了个同步化机制（线程安全）。
Statck：堆栈类，先进后出。
Hashtable：就比HashMap多了个线程安全。
Enumeration：枚举，相当于迭代器。
除了这些之外，其他的都是非线程安全的类和接口。
线程安全的类其方法是同步的，每次只能一个访问。
是重量级对象，效率较低。
对于非线程安全的类和接口，在多线程中需要程序员自己处理线程安全问题。
六、其他一些接口和类介绍Dictionary和Hashtable类：Dictionary提供键值映射的功能，是个抽象类。
一般使用它的子类HashTable类。
遍历Hashtable类要用到枚举。
Properties类Properties 继承于 Hashtable，Properties 类表示了一个持久的属性集。
Properties 可保存在流中或从流中加载。
属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。
一般可以通过读取properties配置文件来填充Properties对象。
七、各个接口的阐述1.Collection接口Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection 的元素（Elements）。
一些Collection允许相同的元素而另一些不行。
一些能排序而另一些不行。
Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。
后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。
典型的用法如下：Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子while(it.hasNext()) {Object obj = it.next(); // 得到下一个元素}由Collection接口派生的两个接口是List和Set。
2.List接口List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。
用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。
和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。