Java集合简介
Java是一门面向对象的语言，就免不了处理对象，为了方便操作多个对象，那么我们就得把这多个对象存储起来，想要存储多个对象(变量),很容易就能想到一个容器(集合)来装载，简单来说集合就是“由若干个确定的元素所构成的整体”。就是Java给我们提供了工具方便我们去操作多个Java对象。
1.集合只能存放对象。比如你存入一个int型数据66放入集合中，其实它是自动转换成Integer类后存入的，Java中每一种基本数据类型都有对应的引用类型。
2.集合存放的都是对象的引用，而非对象本身。所以我们称集合中的对象就是集合中对象的引用。对象本身还是放在堆内存中。
3.集合可以存放不同类型，不限数量的数据类型。
集合的主要三种类型
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。
集合与数组的区别
长度区别：集合长度可变，数组长度不可变
内容区别：集合可存储不同类型元素，数组存储只可单一类型元素
元素区别：集合只能存储引用类型元素，数组可存储引用类型，也可存储基本类型
集合类型详解
1. Collection接口（单列集合）
Collection接口是单列集合的最顶层接口，定义了一些通用的方法。
add(E e)添加元素; clear()清空元素; remove(E e)移除元素; size()元素数量;
toArray()集合转数组; contains(E e)判断元素是否存在; isEmpty()判断集合是否为空;
1.1 List 接口
特点：有索引，精准操作元素；
元素有序，存储及取出时顺序一致；
元素可重复，通过.equals()比较是否重复。
它利用索引(index)，定义了一些特殊方法：
get(int index,E e) 获取指定位置的元素；
remove(int index)移除指定位置的元素;
add(int index,E e) 将元素添加到指定位置；
set(int index,E e) 用元素替换指定位置的元素；
1.1.1 ArrayList实现类
数据结构：数组；
特点：查询快，增删慢，主要用于查询遍历数据，为最常用集合之一；
底层分析：数组结构是有序的元素序列，在内存中开辟一段连续的空间，在空间中存放元素，每个空间都有编号，通过编号可以快速找到相应元素，因此查询快；数组初始化时长度是固定的，要想增删元素，必须创建一个新数组，把源数组的元素复制进来，随后源数组销毁，耗时长，因此增删慢。
1.1.2 LinkedList实现类
数据结构：双向链表；
特点：查询慢，增删快；
底层分析：链表分为单向和双向，就是一条链子和两条链子的区别；多出的那条链子记录了元素的顺序，因此单向链表结构无序，双向链表结构有序；链表结构没有索引，因此查询慢；链表的增删只需在原有的基础上连上链子或切断链子，因此增删快。
特有方法：
getFirst()返回开头元素；
getLast()返回结尾元素；
pop()从所在堆栈中获取一个元素；
push(E e)将元素推入所在堆栈；
addFirst(E e)添加元素到开头，头插；
addLast(E e) 添加元素到结尾，尾插；
1.1.3 Vector实现类(基本不用)
数据结构：数组；
特点：查询快，增删慢
底层分析：和ArrayList一样，都是数组实现，因此具有相似的特性，它们之间的区别在于Vector是线程安全的，效率低，ArrayList是线程不安全的，但效率高。
Vector在JDK1.0就出现了，在JDK1.2集合出现的时候，Vector就归为List的实现类之一，这时候ArrayList才出现。
Vector是一个古老的集合，《Java编程思想》中提到了它有一些遗留的缺点，因此不建议使用。
1.2 Set接口
特点：元素不可重复；
元素无序，存储及取出时顺序不一致；
没有索引，因此不能使用普通For循环遍历；
Set与Collection 接口中的方法基本一致，没有进行功能上的扩充；
1.2.1 HashSet实现类
数据结构：JDK1.8之前：哈希表（数组+单向链表）；JDK1.8之后：哈希表（数组+单向链表+红黑树），当链表长度超过阈值（8）时，链表将转换为红黑树。
特点：查询快，元素无序，元素不可重复，没有索引；
底层分析：哈希表底层用数组+单向链表实现，即使用链表处理冲突，同一Hash值的元素都存储在一个链表里，但是当位于一个链表中的元素较多，即Hash值相等的元素较多，通过key值依次查找的效率降低。JDK1.8之后，哈希表底层采用数据+单向链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，链表将转换为红黑树，极大缩短查询时间。
哈希值是一个十进制的整数，是对象的地址值，是一个逻辑地址，不是实际存储的物理地址，由系统随机给出。Object类的int hashCode()方法，可以获取对象的哈希值。
1.2.2 LinkedHashSet实现类
数据结构：JDK1.8之前：哈希表（数组+双向链表）；JDK1.8之后：哈希表（数组+双向链表+红黑树），当链表长度超过阈值（8）时，链表将转换为红黑树。
特点：查询快，元素有序，元素不可重复，没有索引；
底层分析：作为HashSet的子类，只是比它多了一条链表，这条链表用来记录元素顺序，因此LinkedHashSet其中的元素有序。
1.2.3 TreeSet实现类
数据结构：红黑树
特点：查询快，元素有序，元素不可重复，没有索引；
底层分析：TreeSet实现了继承于Set接口的SortedSet接口 ，它支持两种排序方法，自然排序和定制排序，自然排序的意思就是放入元素“a”，“b”，a会自然地排在b前面，其中还有几个特有方法。
first() 返回第一个元素；
last() 返回最后一个元素；
comparator() 返回排序比较器；
2 Map接口（双列集合）
特点：元素包含两个值（key,value）即键值对， key不允许重复，value可以重复, key与value是一一对应的。元素无序；
Map接口是双列集合的最顶层接口，定义了一些通用的方法。
put(key , value) 添加元素；
remove(key) 删除key对应元素；
containsKey(key) 判断是否存在key对应元素；
get(key) 获取key对应元素；
KeySet() 获取所有的key，存到Set集合中；
entrySet() 获取所有的元素，存到Set集合中；
Map集合必须保证保证key唯一，作为key，必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一。
2.1 HashMap实现类
数据结构：JDK1.8之前：哈希表（数组+单向链表）；JDK1.8之后：哈希表（数组+单向链表+红黑树），当链表长度超过阈值（8）时，链表将转换为红黑树。
特点：查询快，元素无序，key不允许重复但可以为null，value可以重复。
底层分析：和HashSet底层相类似，不赘述。
2.2 LinkedHashMap实现类
数据结构：JDK1.8之前：哈希表（数组+双向链表）；JDK1.8之后：哈希表（数组+双向链表+红黑树），当链表长度超过阈值（8）时，链表将转换为红黑树。
特点：查询快，元素有序，key不允许重复但可以为null，value可以重复。
底层分析：和LinkedHashSet底层相类似，不赘述。
2.3 HashTable实现类（基本不用）
数据结构：哈希表
特点：查询快，元素无序，key不允许重复并且不可以为null，value可以重复。
底层分析：HashTable和Vector一样是古老的集合，有遗留缺陷，在JDK1.2之后 被更先进的集合取代了；HashTable是线程安全的，速度慢，HashMap是线程不安全的，速度快；
Hashtable的子类Properties现在依然活跃，Properties集合是一个唯一和IO流结合的集合。
2.4 TreeMap实现类
数据结构：红黑树
特点：查询快，元素有序，key不允许重复并且不可以为null，value可以重复。
底层分析：和TreeSet底层相类似
