java集合,List,Set和Map全面总结

集合

1.java集合分类

Java标准库自带的java.util包提供了集合类：Collection，它是除Map外所有其他集合类的根接口。
Java的java.util包主要提供了以下三种类型的集合：
List：一种有序列表的集合，例如，按索引排列的Student的List；
Set：一种保证没有重复元素的集合，例如，所有无重复名称的Student的Set；
Map：一种通过键值（key-value）查找的映射表集合，例如，根据Student的name查找对应Student的Map。

2.List

Collection
        |--List 有序,可重复
            |--ArrayList
                底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
                线程不安全，效率高
            |--Vector
                底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
                线程安全，效率低
            |--LinkedList
                底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
                线程不安全，效率高

在末尾添加一个元素：void add(E e)
在指定索引添加一个元素：void add(int index, E e)
删除指定索引的元素：int remove(int index)
删除某个元素：int remove(Object e)
获取指定索引的元素：E get(int index)
判断是否包含元素：boolean contains(Object e)
修改指定索引的值：set(int index, E e)
获取链表大小（包含元素的个数）：int size()
遍历：使用for each循环遍历, 或则iterator迭代器遍历

注意：调用List的contains()，放入的元素就需要实现equals()方法，
Java标准库提供的String、Integer等已经覆写了equals()方法
public boolean equals(Object o) {
    if (o instanceof Person) {
        Person p = (Person) o;
        return Objects.equals(this.name, p.name) && this.age == p.age;
    }
    return false;
}

3.Set

HashSet
         |--HashSet
             底层数据结构是哈希表。
             如何保证元素唯一性的呢?
                 依赖两个方法：hashCode()和equals()
                 开发中自动生成这两个方法即可
             |--LinkedHashSet
                 底层数据结构是链表和哈希表
                 由链表保证元素有序
                 由哈希表保证元素唯一
         |--TreeSet
             底层数据结构是红黑树。
             如何保证元素排序的呢?
                 自然排序
                 比较器排序
             如何保证元素唯一性的呢?
                 根据比较的返回值是否是0来决定

HashSet是无序的，因为它实现了Set接口，并没有实现SortedSet接口；
TreeSet是有序的，因为它实现了SortedSet接口
它主要提供以下几个方法：

将元素添加进Set<E>：boolean add(E e)
将元素从Set<E>删除：boolean remove(Object e)
判断是否包含元素：boolean contains(Object e)
遍历：使用for each循环遍历

注意：正确使用Set必须保证：
   
   放入的元素必须正确覆写equals()方法，相等的两个例调用equals()必须返回true；
   
   放入的元素还必须正确覆写hashCode()方法，且hashCode()方法要严格遵循以下规范：
   
        如果两个对象相等，则两个对象的hashCode()必须相等；
        如果两个对象不相等，则两个对象的hashCode()尽量不要相等。

4.Map

Map接口有三个比较重要的实现类，分别是HashMap、TreeMap和HashTable。

TreeMap是有序的，HashMap和HashTable是无序的。
Hashtable的方法是同步的，HashMap的方法不是同步的。这是两者最主要的区别

它主要提供以下几个方法：

将元素添加进Map<K, V>：put(K key, V value)
将元素从Map<K, V>删除：remove(K,key)
判断是否包含元素：boolean containsKey(K key)
获取元素 get(K,key)
判断是否包含key：boolean containsKey(Object e)
判断是否包含value：boolean containsValue(Object e)
替换指定键的值：replace(K key, V value)
遍历：使用for each循环遍历，keySet()和entrySet()
for (String key : map.keySet()) {
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key + " = " + value);
}

for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
String key = entry.getKey();
Integer value = entry.getValue();
System.out.println(key + " = " + value);
}

注意：正确使用Map必须保证：
       
       作为key的对象必须正确覆写equals()方法，相等的两个key实例调用equals()必须返回true；
       
       作为key的对象还必须正确覆写hashCode()方法，且hashCode()方法要严格遵循以下规范：
       
            如果两个对象相等，则两个对象的hashCode()必须相等；
            如果两个对象不相等，则两个对象的hashCode()尽量不要相等。

5.用Properties读取配置文件

一共有三步：
1.创建Properties实例；
2.调用load()读取文件；
3.调用getProperty()获取配置。
String f = "setting.properties";
Properties props = new Properties();
props.load(new java.io.FileInputStream(f));

读取配置
String filepath = props.getProperty("last_open_file");
写入配置
props.setProperty("language", "Java");
props.store(new FileOutputStream("C:\\conf\\setting.properties"), "这是写入的properties注释");

6.Collections 集合操作方法

1.创建空集合，返回的空集合是不可变集合，无法向其中添加或删除元素
创建空List：List<T> emptyList()
创建空Map：Map<K, V> emptyMap()
创建空Set：Set<T> emptySet()
2.创建一个单元素集合：返回的单元素集合也是不可变集合
创建一个元素的List：List<T> singletonList(T o)
创建一个元素的Map：Map<K, V> singletonMap(K key, V value)
创建一个元素的Set：Set<T> singleton(T o)
3.排序
Collections.sort(list);
4.洗牌
Collections.shuffle(list);
5.线程安全集合
变为线程安全的List：List<T> synchronizedList(List<T> list)
变为线程安全的Set：Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
变为线程安全的Map：Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)