1.集合包

常用的是Collection與Map兩個介面的實現類。

Collection常用的兩種介面：List和Set。

List實現類：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

Set實現類：HashSet、TreeSet。

Collection主要包括建立、增加、刪除、獲取單個物件、遍歷物件、判斷物件是否存在與Collection中、物件的排序。

1.1ArrayList

建立：ArrayList採用陣列的方式來存放物件，建立一個大小為10的Object陣列。

插入物件：

問題：傳入物件陣列滿了,怎麼辦？

當呼叫add方法時，首先基於ArrayList中已有的元素加

Arrays.copyOf方法實現：建立一個新陣列物件，該陣列物件的型別和之前的ArrayList中的元素的型別一致。（JDK優化，如果是Object型別，直接通過new Object[newLength]

Collection中增加物件，ArrayList提供一個add(int，E)這樣的方法，允許元素直接插入指定的int位置上（這個方法要確保插入的位置存在，確保容量夠用）。但與add()方法不同，他要將當前陣列的物件進行復制，將其後的資料都往後挪動一位，然後才能將指定的index位置的賦值為傳入的物件。

除了add()，ArrayList還提供了set(int ,E)方法替換原來指定位置的物件。

刪除物件：

   remove(E):遍歷陣列，將找到的相同物件刪除（如果有重複的只刪除一個），將index後面的物件往前複製一位。remove(int)刪除指定位置的物件，它比remove(E):多一個數組範圍的檢測，但少了物件位置的查詢，效能更好。

獲取單個物件：

獲得陣列元素的位置，先做範圍檢測，然後可直接返回陣列中位於此位置的物件。

遍歷物件：

Iterator由ArrayList的父類AbstractList實現，當每次呼叫iterator方法時，都會建立一個新的AbstractList內部Itr的例項。當呼叫此例項的hasNext方法時，比較指定位置的陣列是否和陣列中已有的元素大小相等。如果相等放回false，否則返回true。

判斷物件是否存在：

Contains(E)：遍歷ArrayList已有元素。

indexOf和lastIndexOf是ArrayList用於獲取物件所在位置的方法，IndexOf從前往後尋找，lastIndexOf從後向前。

注意

1.ArrayList基於陣列，無容量限制。

2.ArrayList插入元素可能需要擴容，刪除元素並不會減少陣列的容量(如果希望相應的縮小陣列容量，可以呼叫ArrayList的trimToSize())，在查詢元素時需要遍歷陣列，對於非null元素採用equals的方式尋找。

3.ArrayList非執行緒安全。

1.2LinkedList

實現方式：基於雙向連結串列機制，就是集合中的每個元素都知道其前一個元素及其後一個元素的位置。在LinkedList中，內部類Entry類來代表集合中的元素，元素值賦給element屬性，Entry的next屬性指向後一個元素，Entry中的previous屬性指向元素的前一個原理，這樣可以快速實現集合中元素的移動。

add(E):

向LinkedList中增加元素，就要建立Entry物件，完成新增操作連結串列的處理，始終保持雙向連結串列的閉環。LinkedList add方法不需要考慮擴容及複製陣列的問題。

remove(E)

刪除LinkedList的一個元素也要遍歷LinkedList中的元素，遍歷和尋找匹配的元素的方法和ArrayList基本相同，但是刪除元素的方法比ArrayList簡單。

get(int)

由於LinkedList的元素並沒有儲存在一個數組中，因此get操作複雜。執行get操作的時候，首先要判斷傳入的index值是否合理。如果不符合，丟擲IndexOutOfBoundsException。(如果值小於一半，則從頭一直找到index位置所對應的next元素，如果大於，則從尾部往前，一直找到index位置所對應的previous元素)。

Iterator()

當呼叫Iterator()返回的hasnext方法時，判斷當前cursor的位置是否等同於LinkedList的size變數，等於返回true，不等於返回false。如在遍歷中增加或刪除，則會丟擲ConcurrentModificationException異常。也可以通過hasPrevious和prevoius來完成遍歷。

contains(E)

LinkedList也是採用的遍歷所有元素的方法。

注意：

1.LinkedList基於雙向連結串列機制實現

2.LinkedList插入與刪除原理

3.LinkedList是非執行緒安全的

1.3Vector

Vector() 預設建立一個大小為10的Object陣列，設定一個引數capacityIncrement設定為0。

add(E):Vector中add方法加了synchorized關鍵字，因此方法執行緒安全，除此與ArrayList基本相同。除擴充陣列：如果capacityIncrement大於0，則將Object陣列大小擴大為size加上capacityIncrement的值。如果capacityIncrement <=0 ，在將Object陣列擴大為現在size的兩倍。這種容量的控制策略比ArrayList更為可控。

remove(E)

除了呼叫removeElement方法上有synchorized關鍵字外，其他和ArrayList完全相同。

get(int)

此方法同樣有synchorized

Iterator

和ArrayList完全一樣

contains(E)

Indexof放有synchorized方法

注意

Vector是基於synchorized實現的執行緒安全ArrayList。

1.4Stack

實現方式

Stack繼承於Vector，在其基礎上實現LIFO的彈出和壓入，提供了push、pop、peek三個主要的方法。

push

通過呼叫Vector中的addElement來完成。

pop

呼叫peek獲取元素，並同時刪除陣列的最後一個元素。

peek

Peek根據當前Object陣列的大小，並取得最後一個元素

1.5HashSet

HashSet是Set介面的實現，與List明顯的區別在於Set不允許元素重複，而List允許。Set為了做到不允許元素重複，採用的是基於HashMap來實現。

HashSet

要建立一個HashMap物件。

add()

呼叫HashMap的put()方法來完成此操作，將需要增加的元素作為map中key，value則傳入一個之前已建立的Object物件。

remove(E)

使用HashMap的remove(E)方法來完成此操作。

Iterator

呼叫HashMap的keySet的iterator方法來完成此操作。HashSet不支援通過get(int)獲取指定位置的元素，只能通過iterator方法獲取。

注意要點：

對於HashSet而言，需要注意以下幾點：

1.HashSet基於HashMap實現，無容量限制

2.HashSet是非執行緒安全的。

1.6TreeSet

TreeSet和HashSet主要不同在於TreeSet對於排序的支援，TreeSet基於TreeMap實現

Iterator

呼叫TreeSet的navigableKeySet的iterator方法完成此操作。

TreeSet和HashSet一樣都是基於Map完成，也不支援get(int)操作獲取指定位置的元素。TreeSet基於TreeMap，TreeSet還提供了一些排序方面的支援。TreeSet非執行緒安全。

1.7HashMap

HashMap是Map最常用的實現

HashMap(): 將loadFactor設定為0.75，threshold設定為12，並建立一個大小為16的Entry物件陣列。

put(key,value):key為null時，HashMap的做法為獲取Entry陣列中的第一個Entry物件，並基於Entry物件的next屬性遍歷。若找到key為null的Entry物件，則將value賦值為新的value。

若沒有key為null的Entry，則增加一個Entry物件。如果此時Entry陣列已用的大小 >=threshold，則將Entry陣列擴大為當前大小的兩倍。擴大時對當前Entry物件陣列中的元素重新hash，並填充陣列，最後重新設定threshhold值。

解決hash衝突，來看看HashMap的解決方法。如果找到hash值相等的Entry物件，替換此Entry物件的值，並返回舊的值。如未找到，向對應的陣列位置增加新的Entry物件，增加時採取的方法和key為null的情況基本相同，只是它替換指定位置的Entry物件。所以hashmap解決衝突的是連結串列的方式，而不是開放定址法。

get(key)

key為null的情況，直接獲取陣列中的第一個Entry物件，並且基於next屬性進行遍歷，尋找key為null的Entry物件，如找到則返回null，對於key為非null的情況，則對key進行hash和按位與操作，找到對應的儲存位置，然後獲取次位置對應的Entry物件，基於next屬性遍歷，尋找hash值相等，且key相等的Entry物件，返回其value，如果未找到，則返回null。

remove()

與get相似，只是在找到匹配的key後，將陣列上的元素的值置為其next元素的值。

containsKey()

通過getEntry方法來完成，getEntry與get過程基本相同，知識找到匹配餓的key後，直接返回Entry物件，containsKey返回false或者true。

keySet()

呼叫keySet()返回一個HashMap中的keySet例項。HashMap無法保證順序輸出，若要按順序，使用TreeMap。HashMap非執行緒安全的。

注意要點

HashMap

1HashMap採用陣列方式儲存key、value構成的Entry物件，無容量限制。

2HashMap基於key hash尋找Entry物件存放到陣列的位置，對於hash衝突採用連結串列的方式解決。

3HashMap在插入元素時可能會要擴大陣列的容量，在擴大容量時，要重新計算hash，並複製到新的陣列。

4HashMap執行緒非安全

1.8TreeMap

實現方式：支援排序的Map實現，但是實現方式與HashMap並不相同。

TreeMap()

將comparator屬性賦值為null，控制儲存順序需要使用Comparator引數的構造器。

put(key,value)

基於紅黑樹的方式遍歷，基於comparator來比較應放在左邊還是右邊，如果key相等，則替換其value，並返回結束put操作。如果沒找到相等的key，則一直尋找左邊或右邊節點為null的元素，如comparator實現為null，則判斷key是否為null，則丟擲NullPointerException。

TreeMap是典型的紅黑樹實現，因此它要求一定要有key比較的方法，要麼傳入Comparator實現，要麼key實現Comparatable介面

get()

紅黑樹查詢

remove()

首先要getEntry，然後將此Entry從紅黑樹上刪除，並重新調整樹上的相關的節點。

containsKey()

和get方法一樣，都是通過getEntry方法來完成，因此過程和get方法一樣，只是containsKey直接判斷返回的Entry是否為null，為null返回false，否則，返回true。

keySet()

Iterator的遍歷從跟開始，基於紅黑樹順序完成。

注意要點

1.TreeMap基於紅黑樹，無容量限制

2.TreeMap非執行緒安全。