一、Java集合類簡介：

Java集合大致可以分為Set、List、Queue和Map四種體系。

其中Set代表無序、不可重複的集合；List代表有序、重複的集合；而Map則代表具有對映關係的集合。Java 5 又增加了Queue體系集合，代表一種佇列集合實現。

Java集合就像一種容器，可以把多個物件（實際上是物件的引用，但習慣上都稱物件）“丟進”該容器中。從Java 5 增加了泛型以後，Java集合可以記住容器中物件的資料型別，使得編碼更加簡潔、健壯。

1.Java集合和陣列的區別：

①.陣列長度在初始化時指定，意味著只能儲存定長的資料。而集合可以儲存數量不確定的資料。同時可以儲存具有對映關係的資料（即關聯陣列，鍵值對 key-value）。

②.陣列元素即可以是基本型別的值，也可以是物件。集合裡只能儲存物件（實際上只是儲存物件的引用變數），基本資料型別的變數要轉換成對應的包裝類才能放入集合類中。

2.Java集合類之間的繼承關係:

Java的集合類主要由兩個介面派生而出：Collection和Map,Collection和Map是Java集合框架的根介面。

圖中，ArrayList,HashSet,LinkedList,TreeSet是我們經常會有用到的已實現的集合類。

Map實現類用於儲存具有對映關係的資料。Map儲存的每項資料都是key-value對，也就是由key和value兩個值組成。Map裡的key是不可重複的，key使用者標識集合裡的每項資料。

圖中，HashMap，TreeMap是我們經常會用到的集合類。

二、Collection介面：

1.簡介

Collection介面是Set,Queue,List的父介面。Collection介面中定義了多種方法可供其子類進行實現，以實現資料操作。由於方法比較多，就偷個懶，直接把JDK文件上的內容搬過來。

1.1.介面中定義的方法

可以看出Collection用法有：新增元素，刪除元素，返回Collection集合的個數以及清空集合等。
其中重點介紹iterator()方法，該方法的返回值是Iterator。

1.2.使用Iterator遍歷集合元素

Iterator介面經常被稱作迭代器，它是Collection介面的父介面。但Iterator主要用於遍歷集合中的元素。
Iterator介面中主要定義了2個方法：

下面程式簡單示範了通過Iterator物件逐個獲取元素的邏輯。

public class IteratorExample {
    public static void main(String[] args){
        //建立集合，新增元素  
        Collection<Day> days = new ArrayList<Day>();
        for(int i =0;i<10;i++){
            Day day = new Day(i,i*60,i*3600);
            days.add(day);
        }
        //獲取days集合的迭代器
        Iterator<Day> iterator = days.iterator();
        while(iterator.hasNext()){//判斷是否有下一個元素
            Day next = iterator.next();//取出該元素
            //逐個遍歷，取得元素後進行後續操作
            .....
        }
    }

}

注意： 當使用Iterator對集合元素進行迭代時，把集合元素的值傳給了迭代變數（就如同引數傳遞是值傳遞，基本資料型別傳遞的是值，引用型別傳遞的僅僅是物件的引用變數。

下面的程式演示了這一點：

public class IteratorExample {
  public static void main(String[] args) {
            List<MyObject> list = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                list.add(new MyObject(i));
            }

            System.out.println(list.toString());

            Iterator<MyObject> iterator = list.iterator();//集合元素的值傳給了迭代變數，僅僅傳遞了物件引用。儲存的僅僅是指向物件記憶體空間的地址
            while (iterator.hasNext()) {
                MyObject next = iterator.next();
                next.num = 99;
            }

            System.out.println(list.toString());
    }
    static class MyObject {
        int num;

        MyObject(int num) {
            this.num = num;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return String.valueOf(num);
        }
    }
}

輸出結果如下：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

[99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99]

下面具體介紹Collection介面的三個子介面Set，List，Queue。

2.Set集合

簡介

Set集合與Collection集合基本相同，沒有提供任何額外的方法。實際上Set就是Collection，只是行為略有不同（Set不允許包含重複元素）。

Set集合不允許包含相同的元素，如果試圖把兩個相同的元素加入同一個Set集合中，則新增操作失敗，add()方法返回false，且新元素不會被加入。

3.List集合

3.1.簡介

List集合代表一個元素有序、可重複的集合，集合中每個元素都有其對應的順序索引。List集合允許使用重複元素，可以通過索引來訪問指定位置的集合元素 。List集合預設按元素的新增順序設定元素的索引，例如第一個新增的元素索引為0，第二個新增的元素索引為1……

List作為Collection介面的子介面，可以使用Collection接口裡的全部方法。而且由於List是有序集合，因此List集合裡增加了一些根據索引來操作集合元素的方法。

3.2.介面中定義的方法

void add(int index, Object element): 在列表的指定位置插入指定元素（可選操作）。

boolean addAll(int index, Collection

4.Queue集合

4.1.簡介

Queue使用者模擬佇列這種資料結構，佇列通常是指“先進先出”(FIFO，first-in-first-out)的容器。佇列的頭部是在佇列中存放時間最長的元素，佇列的尾部是儲存在佇列中存放時間最短的元素。新元素插入（offer）到佇列的尾部，訪問元素（poll）操作會返回佇列頭部的元素。通常，佇列不允許隨機訪問佇列中的元素。

4.2.介面中定義的方法

三、Map集合

1.簡介

Map使用者儲存具有對映關係的資料，因此Map集合裡儲存著兩組數，一組值使用者儲存Map裡的key,另一組值使用者儲存Map裡的value，key和value都可以是任何引用型別的資料。Map的key不允許重複，即同一個Map物件的任何兩個key通過equals方法比較總是返回false。

如下圖所描述，key和value之間存在單向一對一關係，即通過指定的key,總能找到唯一的、確定的value。從Map中取出資料時，只要給出指定的key，就可以取出對應的value。

2.Map集合與Set集合、List集合的關係

①.與Set集合的關係

如果 把Map裡的所有key放在一起看，它們就組成了一個Set集合（所有的key沒有順序，key與key之間不能重複），實際上Map確實包含了一個keySet()方法，使用者返回Map裡所有key組成的Set集合。

②.與List集合的關係

如果把Map裡的所有value放在一起來看，它們又非常類似於一個List：元素與元素之間可以重複，每個元素可以根據索引來查詢，只是Map中索引不再使用整數值，而是以另外一個物件作為索引。

3.介面中定義的方法

Map中還包括一個內部類Entry，該類封裝了一個key-value對。Entry包含如下三個方法：

Map集合最典型的用法就是成對地新增、刪除key-value對，然後就是判斷該Map中是否包含指定key，是否包含指定value，也可以通過Map提供的keySet()方法獲取所有key組成的集合，然後使用foreach迴圈來遍歷Map的所有key，根據key即可遍歷所有的value。下面程式程式碼示範Map的一些基本功能：

public class MapTest {
    public static void main(String[] args){
        Day day1 = new Day(1, 2, 3);
        Day day2 = new Day(2, 3, 4);
        Map<String,Day> map = new HashMap<String,Day>();
        //成對放入key-value對
        map.put("第一個", day1);
        map.put("第二個", day2);
        //判斷是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsKey("第一個"));
        //判斷是否包含指定的value
        System.out.println(map.containsValue(day1));
        //迴圈遍歷
        //1.獲得Map中所有key組成的set集合
        Set<String> keySet = map.keySet();
        //2.使用foreach進行遍歷
        for (String key : keySet) {
            //根據key獲得指定的value
            System.out.println(map.get(key));
        }
        //根據key來移除key-value對
        map.remove("第一個");
        System.out.println(map);
    }

}

輸出結果：

true

true

Day [hour=2, minute=3, second=4]

Day [hour=1, minute=2, second=3]

{第二個=Day [hour=2, minute=3, second=4]}