Java 集合（一）
集合类介绍
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ArrayList（非线程安全）
ArrayList底层采用数组存放数据
创建时可以指定初始容量的大小，若不指定则默认是10.
ArrayList扩容是1.5倍的增长
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //将数组内容拷贝到新创建的数组中，并返回新创建数组的引用 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);arrayList不是线程安全的容器
当数组元素已经达到数组容量时才会发生扩容
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Vector（线程安全）
Vector与ArrayList实现基本相同，当时Vector是线程安全的，每个操作方法中加了synchronized关键字，属于线程安全的容器
创建Vector时可以指定初始容量，也可以指定发生扩容时扩容的大小。若没指定初始容量大小默认是10；若没有指定扩容的大小，默认是两倍增长，否则
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); -
LinkedList（非线程安全）
- LinkedList底层实现是通过链表，每个元素是一个Node结点
private static class Node<E> { E item; Node<E> next; Node<E> prev; Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }定义两个变量first、last分别指向链表的头结点和尾结点
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实现了Queue 接口
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offer(E e) 操作调用add方法，将元素插入队列的尾部
添加元素e之后，last会紧接着指向新添加的元素e
poll操作删除队列头元素，删除的是first结点
element操作返回队列头结点，即first结点，如果first==null 抛出异常
peek操作返回队列头结点，即first结点，如果first==null 则返回null
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实现了Stack功能
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push添加元素，注意是在链表的头结点处插入元素
pop 操作是删除链表的头结点
peek 操作返回链表的头结点
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HashMap（非线程安全）
- HashMap底层由一个EntrySet数组构成，每个EntrySet都是一个链表
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key; V value; Entry<K,V> next; int hash; Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) { value = v; next = n; key = k; hash = h; } …… }loadFactor，加载因子，默认值是0.75。当map中的元素个数size>=table.length*loadFactor时，hashMap 会进行扩容。如果loadFactor过小，则空间浪费比较严重；若loadFactor过大，则hashmap冲突的概率会加大，造成一些EntrySet链表过长。
创建hashMap时可以指定初始容量和加载因子，默认初始容量为16，加载因子为0.75
计算元素o 在table数组中的下标，其中h是根据o.key计算的hash值，length是指数组的长度
static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1); }- hashMap中的key和value都可以为null，当key==null时，该元素会放在table下标为0的位置上。
if (key == null) return putForNullKey(value);private V putForNullKey(V value) { for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { //如果map中原来已经存在key值为null的元素，则更新value值 if (e.key == null) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; // hash值为0，key=null value=value 在table中位置index=0 addEntry(0, null, value, 0); return null; }- map中添加新元素时，是将元素添加在链表头。
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { //threshold = table.length * loadFactor 判断是否需要扩容 if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { resize(2 * table.length); hash = (null != key) ? hash(key) : 0; bucketIndex = indexFor(hash, table.length); } createEntry(hash, key, value, bucketIndex); }//创建一个新的结点，插入链表头。即创建新元素时是插入链表头的。 void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; //table[bucketIndex]表示的是链表头，链表头指向了新建的结点，同时新节点的next指针指向 了原来的链表头结点。 table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e); size++; }- map扩容是原来table长度的2倍。扩容时，需要遍历原来的map，将每个元素重新计算hash值和在新table的中位置，再放入新的table中。
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) { int newCapacity = newTable.length; for (Entry<K,V> e : table) { while(null != e) { Entry<K,V> next = e.next; if (rehash) { e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key); } //计算元素在新table中的位置 int i = indexFor(e.hash, newCapacity); //newTable[i]是其中一个链表的链表头 e.next = newTable[i]; newTable[i] = e; e = next; } } }
集合类继承关系图 和常用API
常用的API:
ArrayList：
//List尾部添加元素
boolean add(E e);
//在index位置添加元素
public void add(int index,E element);
//移除元素o
boolean remove(Object o);
//移除下标index的元素
public E remove(int index);
//清空列表
public void clear();
//添加集合中的全部元素
public boolean addAll(Collection<? extends E> c);
//返回list的遍历
public Iterator<E> iterator();
//是否包含元素
public boolean contains(Object o);
//将下标为index元素替换
public E set(int index,E element)Queue：
//添加元素
boolean add(E e);
//获取并移除队列头,此队列为空时将抛出一个异常。
E remove();
//获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
E poll();
//获取，但是不移除此队列的头。此方法与 peek 唯一的不同在于：此队列为空时将抛出一个异常。
E element();
//获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null。
E peek();Set:
//添加元素
boolean add(E e);
//移除元素
boolean remove(Object o);
//添加所有集合元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
//清空集合
void clear();
//返回set的迭代器
Iterator<E> iterator();Stack: 继承自vector，是线程安全的
//把项压入堆栈顶部。
public E push(E item);
//移除栈顶元素
public E pop();
//返回栈顶元素，但是不删除
public E peek();
//测试栈是否为空
public boolean empty();
//返回元素在栈中的位置，以1为基数，-1表示不存在
public int search(Object o);Map集合继承关系图：