//集合 --->数组：toArray()
Object[] arr = coll.toArray();
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
    System.out.println(arr[i]);
}

//拓展：数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList(T ... t)
List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
System.out.println(list);

List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
System.out.println(arr1.size());//1

List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
System.out.println(arr2.size());//2

使用Collection集合存储对象，要求对象所属的类满足： 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals().

List接口📚

List接口是Collection接口的子接口

存储的数据特点：存储顺序的、可重复的数据。

常用方法！！！

增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历：
- ① Iterator迭代器方式
- ② 增强for循环
- ③ 普通的循环

常用实现类📕📕

ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储

ArrayList的源码分析！！！

jdk 7情况下 ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123); list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。 结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity) jdk 8中ArrayList的变化： ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没创建长度为10的数组 list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0] 后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。 小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。

LinkedList的源码分析！！！

LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。 其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法

 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;
            }
        }

Vector的源码分析！！！

jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。 在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。

存储的元素的要求： 添加的对象，所在的类要重写equals()方法

面试题：ArrayList、LinkedList、Vector者的异同！！！

同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储序的、可重复的数据
不同：见上源码解析

Set接口

存储的数据特点：无序的、不可重复的元素

HashSet

特点

1. 无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
2. 不可重复性：保证添加的元素照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。

元素添加过程！！！🚀🚀

我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置，判断数组此位置上是否已经元素：如果此位置上没其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1 如果此位置上其他元素b(或以链表形式存在的多个元素，则比较元素a与元素b的hash值：如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2 如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法： equals()返回true,元素a添加失败 equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况3 对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。 jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。 jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a 总结：七上八下

常用方法

Set接口中没额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。

set常用实现类！！！

|----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
|----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
|----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
|----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据。对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
|----TreeSet：可以照添加对象的指定属性，进行排序。

HashSet/LinkedHashSet存储对象所在类的要求！！！

要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
* 重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。

TreeSet存储对象所在类的要求！！！

1.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().
2.定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().

常用的排序方式

//方式一：自然排序
@Test
    public void test1(){
        TreeSet set = new TreeSet();

        //失败：不能添加不同类的对象
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));

            //举例一：
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(43);
//        set.add(11);
//        set.add(8);

        //举例二：
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

//方式二：定制排序
    @Test
    public void test2(){
        Comparator com = new Comparator() {
            //照年龄从小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };

        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Mary",33));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

Map📚

常用实现类结构📚

|----Map:双列数据，存储key-value对的数据 ---类似于高中的函数：y = f(x)
|----HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
- |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以照添加的顺序实现遍历。原因：在原的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
|----TreeMap:保证照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序。底层使用红黑树
|----Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
|----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
HashMap的底层：数组+链表（jdk7及之前)
数组+链表+红黑树（jdk 8)

存储结构的理解！！！

Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例)
Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所的value --->value所在的类要重写equals()
一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所的entry

常用方法！！！

添加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
修改：put(Object key,Object value)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet() / values() / entrySet()

内存结构说明！！！

HashMap在jdk7中实现原理！！！

HashMap map = new HashMap():
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
可能已经执行过多次put...
map.put(key1,value1):
首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
- 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2
- 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：
  - 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
  - 如果equals()返回true:使用value1替换value2。
  - 补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。

在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原的数据复制过来。

HashMap在jdk8中相较于jdk7在底层实现方面的不同！！！

new HashMap():底层没创建一个长度为16的数组
jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
jdk7底层结构只：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
- 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
- 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。

HashMap底层典型属性的属性的说明！！！

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64

LinkedHashMap的底层实现原理(了解)

LinkedHashMap底层使用的结构与HashMap相同，因为LinkedHashMap继承于HashMap.区别就在于：LinkedHashMap内部提供了Entry，替换HashMap中的Node.

TreeMap的使用

向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象。因为要照key进行排序：自然排序、定制排序

Collections工具类📚

作用：操作Collection和Map的工具类

常用方法！！！

reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素升序排序
sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
Object min(Collection)
Object min(Collection，Comparator)
int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所旧值

总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了Java集合及其实现原理，Java集合是我们后期刷算法题目的得力助手，学好集合对于我们蓝桥杯、力扣比赛都有很好的帮助。

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原始发表：2023-01-04，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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前言

一、集合与数组的区别！！！

集合与数组存储数据概述📕

数组存储的特点💡

数组存储的弊端！！

二、Collection接口📚

单列集合框架结构📕

Collection集合与数组间的转换📕

List接口📚

常用方法！！！

常用实现类📕📕

ArrayList的源码分析！！！

LinkedList的源码分析！！！

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常用方法

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HashSet/LinkedHashSet存储对象所在类的要求！！！

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