Java常用集合解析

　　Java中最常用的两个顶层集合是Collection和Map，其中Colection接口由List和Set组成，都是Collection的子接口。List接口集合的主要特点是存储可重复，插入顺序有序。主要包含：ArrayList，LinkedList。Set接口集合的主要特点是存储不可重复，插入和取出顺序无序。主要包含：HashSet，TreeSet。在Map接口下，实现键值对关系的数据集合，专门处理键值映射数据的存储，可根据键实现对值操作。主要包含：HashMap,TreeMap。下面将逐一介绍这些常用的集合。

　　ArrayList是实际开发中使用频率最高的集合。它实现了长度可变的数组，并在内存中分配连续空间。遍历元素和随机访问元素的效率相对较高，这是List接口的实现，线程不安全。ArrayList的实现原理和特点： 数组实现, 查找快, 为什么要快速查询增删慢数组?因为数组的内存空间地址是连续的.ArrayList底层维护Object[] 默认数组的长度为10，用于存储对象。可以通过 new ArrayList(20)用于存储对象数组长度的显式指定。底层实现自动扩容，当默认或指定容量不足以存储对象时，容量自动增加到原容量的1.5倍。因为ArrayList是数组实现的， 在增加和删除时，将涉及数组增容， 还有复制元素，所以慢。可直接按索引找到数组， 因此，在搜索过程中可以快速考虑。假设未知添加元素到数组0下标，则原始下标位置的元素需要整体向后移动，数组可能需要增加容量。一旦增加容量，就需要将旧数组的内容复制到新数组中，因此数组的增加和删除效率非常低。

　　LinkedList采用链表存储方式。插入和删除元素时效率高，搜索数据慢。LinkedList的实现原理和特点：由于LinkedListt：:内存中的地址是不连续的，需要让前一个元素记住下一个元素。因此，每个元素都保存在下一个元素的位置。虽然也有投标，但在搜索时，你需要从零开始向下搜索，这显然不如数组快。然而，当链表插入新元素时，只需要让前一个元素记住新元素，让新元素记住下一个元素。所以插入得很快。由于链表的实现， 只要让前一个元素记住自己就可以增加， 删除时，让前一个元素记住后一个元素， 记住前一个元素的后一个元素. 这种增删效率更高。由于链表的实现， 只要让前一个元素记住自己就可以增加， 删除时，让前一个元素记住后一个元素， 记住前一个元素的后一个元素. 这种增删效率更高。但查询时需要一个一个的遍历， 因此效率较低。

　　Hashset采用哈希表实现(底层实际上是Hashmap实例)，不能保证 set 迭代顺序;特别是，它不能保证顺序不变，不能对集合元素进行排序，这是允许使用的 null 元素。Hashset的实现原理和特点:Hashset由哈希表实现，哈希值存储在哈希表面。Hashset存储元素的顺序不是按照存储时的顺序(明显不同于List) 它是根据哈希值存储的，所以数据也是根据哈希值获取的(这里没有必要深入研究哈希算法，以了解数据的编码处理行为)。Hashset之所以不存储重复元素，是因为使用hashcode和equals方法对存储的数据进行编码比较，不同的编码会存储在集合中。如何去除Hashset的重复原理如下图所示：

　　图1：hashCode值不同

　　图2：hashCode值相同，但equals情况不同。

　　HashSet：元素在内存中的位置是通过hashCode值确定的。多个元素可以存储在hashCode位置。hashcode() equals()值相同 回到true 时,hashset 集合认为这两个元素是相同的元素。只存储一个元素(不能放置重复元素)。调用原理：首先判断hashcodee 如果方法的值相同，则判断equalss 不同的话，equals法是不会调用的。Hashset是如何判断两个元素重复的?以hashcode方法和equals方法保证元素的独特性，add()返回的是boolean类型来判断两个元素是否相同，首先要判断元素的hashcode值是否一致，只有在这个值一致的情况下，才能判断equals方法，如果存储在Hashset中的两个对象hashcode方法的值相同，equals方法返回的结果是true，那么hashset认为这两个元素是相同的元素，只存储一个(重复元素不能存储)。

　　Treeset采用红黑树的数据结构，默认自然排序元素(String)。红黑树算法规则： 左小右大。与Hashset相比，Treset集合最大的特点是能够进行排序，需要指定排序规则：1.元素本身具有比较性，需要元素实现Comparable接口，重写Compareto方法，即使元素本身具有比较性，这种方法称为元素自然排序，也称为默认排序。2.容器具有比较性，当元素本身没有比较性，或者自身的比较性不是所需要的。所以这个时候可以让容器本身拥有。需要定义一种类实现接口Comparator，重写Compare方法，并将接口的子类实例对象作为参数传递给Tremap集合的结构方法。

　　Map接口中最常用的实现类是HashMap，底部也是哈希表的数据结构。线程不同步，可以存储null键和null值，不安全。其次，Treemap的实现原理与Treeset基本相同，但Map是一对应的。注意:如果在Map集合中添加的键值重复，将覆盖原始键值对，替换为新键值对。

　　学习集合的选择和使用将帮助您在实际开发过程中事半功倍。应根据实际项目需要选择使用什么样的集合，以补充项目。