學習主題：
Java 中的集合體系
集合是Java常用類別庫最重要的一部分，
集合是資料的容器，相比于陣列陣列的長度是固定的，陣列無法改變自己的大小，即使使用動態擴容，也是創造新的陣列，而且陣列不是很適合資料的插入，所以陣列滿足不了我們的需要，所以Java官方內置了各種資料結構，經過發展到了jdk1.2之后集合到了一起，類集是Java對資料結構一種成熟的體現，
下面我將總結一下我對于集合的相關學習，
學習內容：
Collection介面：
Collection 介面是在整個 Java 類集中保存單值的最大操作父介面，里面每次操作的時候都只能保存一個物件的資料， 此介面定義在 java.util 包中，
Collection或者其他的子類都擁有相同的方法對資料進行操作，
public boolean add(E e) 插入資料
public E get(int index) 獲取資料（List中）
public boolean contains(Object o) 判斷集合中是否包含
public E remove(int index） 洗掉資料
List介面：
在整個集合中 List 是 Collection 的子介面，里面的所有內容都是允許重復的，
注：List相比于Collection大部分方法是可以使用的，其中有一些方法有多載和擴展，
其中remove方法進行了多載，具體如下：
public E remove(int index）洗掉指定位置的內容，使用下標進行操作，并且取出來，如果你操作List，想獲取和洗掉共同進行，即可以使用remove方法，
public E set(int index,E element)方法是對某個指定下標進行修改，覆寫的操作，
public void add(int index,E element)方法是對其進行添加，通俗的說就是往后 擠，
List subList(int fromIndex,int toIndex)方法就是給定一段下標進行截取，
List 介面類有如下幾個： ArrayList（95%）（執行緒不安全），Vector（4%）（執行緒安全），LinkedList（1%）
ArrayList介面：
ArrayList為陣列結構，特點：增刪慢，查找快
// ArrayList的宣告
ArrayList<Integer> data= new ArrayList<>();
根據API查看構造方法：
構造方法內輸入數字為陣列大小，每次擴容為原來的1.5倍，建議使用一參構造方法根據陣列大小輸入合適的數，
Q：為什么初始容量為10？
A：根據原始碼
其中elementData是可以存盤任何資料型別的陣列，賦值DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，的值為
transient Object[] elementData;
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
長度為0
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
正是因為長度為0，在發現無法存入的時候，就會發生擴容，我們再來查看一下擴容的原始碼，不同版本的jdk貌似演算法有所不同，我以自己電腦上的版本為準，先初始化ArrayList，再進行添加，初始長度為0，則進行擴容，
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
回傳為true，再查看ensureCapacityInternal（）與calculateCapacity（）兩個方法；
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
return minCapacity;
}
可以看出如果陣列elementData與DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA相同，也就是都為空時，就回傳DEFAULT_CAPACITY與minCapacity最大值，而minCapacity為1，DEFAULT_CAPACITY默認為10，
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
所以擴容長度默認為10.
接下來我們用實體來測驗其他的方法，源代碼和結果如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
//陣列結構
//特點：增刪慢，查找快
ArrayList<Integer> data= new ArrayList<>();
data.add(1);//順序添加
data.add(2);
data.add(3);
data.add(4);
data.add(5);
data.add(0,6);//第一個引數是下標插入
System.out.println(data); // 列印all物件呼叫toString()方法
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
//陣列結構
//特點：增刪慢，查找快
ArrayList<Integer> data= new ArrayList<>();
ArrayList<String> data1= new ArrayList<>();
data.add(1);//順序添加
data.add(2);
data.add(3);
data.add(4);
data.add(5);
data.add(0,6);//第一個引數是下標插入
data.remove(4);//洗掉下標為4的數
data1.add("hello");//插入陣列型別的
data1.add("world");
data1.remove("hello");//洗掉內容為hello的陣列
System.out.println(data); // 列印all物件呼叫toString()方法
}
}
Vector介面：
Vector 本身也屬于 List 介面的子類，基本和ArrayList一樣，
import java.util.Vector;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
Vector<String> all = new Vector<String>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add("hello "); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add(0, "LAMP ");// 增加內容，此方法是List介面單獨定義的
all.add("world"); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.remove(1); // 根據索引洗掉內容，此方法是List介面單獨定義的
all.remove("world");// 洗掉指定的物件
System.out.print(all);
}
}
區別：
相比于ArrayList可以自定義擴容的大小，
LinkedList：
此類的使用幾率是非常低，此類繼承了 AbstractList，所以是 List 的子類，但是此類也是 Queue 介面的子類，主要是鏈表，增刪快，查找滿，可以當作堆疊或者佇列使用，
新加操作：
public void addFirst(E e) :將指定元素插入此串列的開頭，
public void addLast(E e) :將指定元素添加到此串列的結尾，
public E getFirst() :回傳此串列的第一個元素，
public E getLast() :回傳此串列的最后一個元素，
public E removeFirst() :移除并回傳此串列的第一個元素，
public E removeLast() :移除并回傳此串列的最后一個元素，
public E pop() :從此串列所表示的堆疊處彈出一個元素，
public void push(E e) :將元素推入此串列所表示的堆疊，
public boolean isEmpty() ：如果串列不包含元素，則回傳true，
LinkedList<Integer> all = new LinkedList<Integer>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
LinkedList<Integer> all1 = new LinkedList<Integer>();
//壓堆疊
all.push(1);
all.push(2);
all.push(3);
//彈堆疊
Integer i = all.pop();
//佇列
all1.addFirst(4);
all1.addFirst(5);
all1.removeLast();
System.out.println(all);
System.out.println(i);
System.out.println(all1);
Iterator迭代器：
Iterator主要是針對輸出集合，Ilterator主要是針對Collection，而ListIlterator是針對List，
常用方法：
public E next() :回傳迭代的下一個元素，
public boolean hasNext() :如果仍有元素可以迭代，則回傳 true，
主要原理是在陣列第一個地址之前有一個指標，通過next（）方法，不斷地向下移動，再用hasNext（）判斷回圈調節，即可進行遍歷，換句話說，hasNext（）說如果下一個地址有元素，next（）就可以將指標往后移動并且回傳下一個元素，具體實作如下
ArrayList<Integer> all = new ArrayList<Integer>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add(1); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add(2);
all.add(3);
all.add(4);
all.add(5);
all.add(6);
Iterator<Integer> iterator = all.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Integer i = iterator.next();
System.out.println(i);
}
其中remove（）方法一定要獲取后再進行洗掉，具體實作也就是先next（）移動指標再進行remove（）；但是此時指標已經移動，如果想回復指標初始狀態，則必須配合previous進行使用，
增強for：
增強for回圈(也稱for each回圈)是JDK1.5以后出來的一個高級for回圈，專門用來遍歷陣列和集合的，它的內部原理其實是個Iterator迭代器，所以在遍歷的程序中，不能對集合中的元素進行增刪操作，
ArrayList<Integer> all = new ArrayList<Integer>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add(1); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add(2);
all.add(3);
all.add(4);
all.add(5);
all.add(6);
for(int i:all) {
System.out.println(i);
}
String型別也是一樣：
ArrayList<String> all = new ArrayList<String>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add("楊花落盡子規啼，"); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add("聞道龍標過無錫，");
all.add("我寄愁心與明月，");
all.add("隨風直到夜郎西，");
for(String i:all) {
System.out.println(i);
}
Set介面：
Set 介面也是 Collection 的子介面，與 List 介面最大的不同在于，Set 介面里面的內容是不允許重復的， Set 介面并沒有對 Collection 介面進行擴充，基本上還是與 Collection 介面保持一致，因為此介面沒有 List 介面中定義 的 get(int index)方法，所以無法使用回圈進行輸出， 那么在此介面中有兩個常用的子類：HashSet、TreeSet，
總結的來說Set是一個不包含重復元素的單值集合，
HashSet：
方法和Collection一樣（因為是子類嘛）但是沒有get的方法，可以用interator進行迭代，他的特性是散列存盤，也被稱之為散串列，
根據原始碼，HashSet使用add方法，是將元素放入一個HashMap里面，后續會講解HashMap，總之特性解釋亂序，
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
private transient HashMap<E,Object> map;
HashSet<String> all = new HashSet<String>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add("楊花落盡子規啼，"); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add("聞道龍標過無錫，");
all.add("我寄愁心與明月，");
all.add("隨風直到夜郎西，");
for(String i:all) {
System.out.println(i);
}
HashSet<String> all = new HashSet<String>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add("楊花落盡子規啼，"); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add("聞道龍標過無錫，");
all.add("我寄愁心與明月，");
boolean flag1 = all.add("隨風直到夜郎西，");
boolean flag2 = all.add("隨風直到夜郎西，");
System.out.println(flag1);
System.out.println(flag2);
這里可以顯示無法存入相同元素，
TreeSet：
和HashSet不同，TreeSet采用二叉樹進行操作，方法都是一樣的，但是資料結構不同，順序不是無序，而是自然順序，具體展示如下：
TreeSet<String> all = new TreeSet<String>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add("楊花落盡子規啼，"); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add("聞道龍標過無錫，");
all.add("我寄愁心與明月，");
all.add("隨風直到夜郎西，");
for(String i:all) {
System.out.println(i);
}
TreeSet<String> all = new TreeSet<String>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
all.add("z"); // 增加內容，此方法從Collection介面繼承而來
all.add("b");
all.add("a");
all.add("e");
for(String i:all) {
System.out.println(i);
}
由此可見，字串，都是由Unicode碼進行排序，但是如果你不使用系統自帶的型別，而是自定義的型別，比如class Person類，這個時候使用TreeSet就會發生錯誤，所以再使用自定義類的時候一定要給出判斷大小的定義，
TreeSet<Person> all = new TreeSet<Person>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
Person p1 = new Person("小李",18);
Person p2 = new Person("小盧",19);
all.add(p1);
all.add(p2);
for(Person i:all) {
System.out.println(i);
}
}
static class Person{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
由此引出一個Comparable類，并使用其一個抽象方法compareTo：
public int compareTo(Person per) {
if (this.age > per.age) {
return 1;
}
else if (this.age < per.age) {
return -1;
}
else {
return 0;
}
}
由此，Person類的判斷規則是年齡來進行比較，回傳值為正數，負數和0，
完善后的代碼如下：
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Person> all = new TreeSet<Person>(); // 實體化List物件，并指定泛型型別
Person p1 = new Person("小李",18);
Person p2 = new Person("小盧",19);
all.add(p1);
all.add(p2);
for(Person i:all) {
System.out.println(i);
}
}
static class Person implements Comparable<Person>{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return "姓名：" + this.name + "，年齡：" + this.age;
}
public int compareTo(Person per) {
if (this.age > per.age) {
return 1;
}
else if (this.age < per.age) {
return -1;
}
else {
return 0;
}
}
}
Map 介面：
Map不再是單值存盤，Map和Collection同一級別，存盤的是一對資料，為鍵值對，key，value，
相當于鑰匙和鎖，資料接相當于鎖，需要對應的key去打開，
形象的說身份證號和人，身份證號不可重復，而Map中key也是不可重復的，
Map和陣列類似，都是通過鍵來尋找資料，陣列是系統提供的0，1，2，3…，而Map是自定義的，
Map的遍歷十分麻煩，先用keyset（）把鍵全部拿出來，再進行迭代進行尋找，
其中添加操作V put(K key,V value)，原理是用新值覆寫舊值，如果不存在舊值就回傳null，如果存在舊值就回傳舊值，
而洗掉remove（），可以通過鍵來洗掉，也可以通過一對鍵值對來洗掉，通過鍵來洗掉的時候，回傳被洗掉的資料（成功），失敗的話就是 null，
boolean containsValue(Object value)判斷是否存在值，
boolean containsKey(Object key)判斷是否存在鍵，
HashMap：
哈希表的結構是物件陣列+鏈表，
hashcode的int值與陣列長度進行取模的運算，如果取模結果重復了，那將存盤在同一個陣列中（哈希桶），陣列中存在一個鏈表可以不斷地向下存盤，
當一個陣列中鏈表的長度大于8是會將鏈表轉化為紅黑樹，哈希桶中的資料量減小為6時，會從紅黑樹變為鏈表，
還存在特殊的特性，Java中初始桶的數量為16，散列因子為0.75.
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
通俗的來說，當75%的桶子裝了時將會對桶進行擴容，
Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
map.put(1, "張三A");
map.put(1, "張三B"); // 新的內容替換掉舊的內容
map.put(2, "李四");
map.put(3, "王五");
String val = map.get(1);
System.out.println(val);
Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
map.put(1, "張三A");
map.put(2, "李四");
map.put(3, "王五");
Set<Integer> set = map.keySet(); // 得到全部的key
Collection<String> value = map.values(); // 得到全部的value
Iterator<Integer> iter1 = set.iterator();
Iterator<String> iter2 = value.iterator();
System.out.print("全部的key：");
while (iter1.hasNext()) {
System.out.print(iter1.next() + "、");
}
System.out.print("\n全部的value：");
while (iter2.hasNext()) {
System.out.print(iter2.next() + "、");
}
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("ZS", "張三");
map.put("LS", "李四");
map.put("WW", "王五");
map.put("ZL", "趙六");
map.put("SQ", "孫七");
Set<String> set = map.keySet(); // 得到全部的key
Iterator<String> iter = set.iterator();
while (iter.hasNext()) {
String i = iter.next(); // 得到key
System.out.println(i + " --:> " + map.get(i));
}
注：HashMap鍵的資料物件，一定不能亂改，特別是自定義物件，因為key->value是根據哈希值進行查找，一旦改變將會丟失，
HashMap 與 Hashtable 的區別：
HasshMap，Hashtable，ConcurrentHashMap，三者最大的區別在于多執行緒，執行緒的安全，
HasshMap 執行緒不安全，效率高；Hashtable 執行緒安全，效率低，
ConcurrentHashMap采用分段鎖機制，保證執行緒安全，和效率高，
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