Java集合详解
在编程时，可以使用数组来保存多个对象，但数组长度不可变化，一旦在初始化数组时指定了数组长度，这个数组长度就是不可变的。如果需要保存数量变化的数据，数组就有点无能为力了。而且数组无法保存具有映射关系的数据，如成绩表为语文——79，数学——80，这种数据看上去像两个数组，但这两个数组的元素之间有一定的关联关系。
为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据（也被称为关联数组），Java提供了集合类。集合类主要负责保存、盛装其他数据，因此集合类也被称为容器类。Java所有的集合类都位于java.util包下，提供了一个表示和操作对象集合的统一构架，包含大量集合接口，以及这些接口的实现类和操作它们的算法。
集合类和数组不一样，数组元素既可以是基本类型的值，也可以是对象（实际上保存的是对象的引用变量），而集合里只能保存对象（实际上只是保存对象的引用变量，但通常习惯上认为集合里保存的是对象）。
Java集合类型分为Collection和Map，它们是Java集合的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类。图1和图2分别为Collection和Map的子接口及其实现类。
Map接口结构
在图1和图2中，黄色块为集合的接口，蓝色块为集合的实现类。表1介绍了这些接口的作用。
表1Java集合接口的作用
| 接口名称 | 作 用 |
|---|---|
| Iterator 接口 |
集合的输出接口，主要用于遍历输出（即迭代访问）Collection 集合中的元素，I terator 对象被称之为迭代器。迭代器接口是集合接口的父接口，实现类实现 Collection 时就必须实现 Iterator 接口。 |
| Collection 接口 |
是 List、Set 和 Queue 的父接口，是存放一组单值的最大接口。 所谓的单值是指集合中的每个元素都是一个对象。一般很少直接使用此接口直接操作。 |
| Queue 接口 | Queue 是 Java 提供的队列实现，有点类似于 List。 |
| Dueue 接口 | 是 Queue 的一个子接口，为双向队列。 |
| List 接口 |
是最常用的接口。是有序集合，允许有相同的元素。 使用 List 能够精确地控制每个元素插入的位置，用户能够使用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素，与数组类似。 |
| Set 接口 | 不能包含重复的元素。 |
| Map 接口 | 是存放一对值的最大接口，即接口中的每个元素都是一对，以 key➡value 的形式保存。 |
对于Set、List、Queue和Map这4种集合，Java最常用的实现类分别是HashSet、TreeSet、ArrayList、ArrayDueue、LinkedList和HashMap、TreeMap等。表2介绍了集合中这些常用的实现类。
表2Java集合实现类的作用
| 类名称 | 作用 |
|---|---|
| HashSet | 为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，实现比较简单 |
| TreeSet | 实现了 Set 接口，是一个有序的 Set，这样就能从 Set 里面提取一个有序序列 |
| ArrayList | 一个用数组实现的 List，能进行快速的随机访问，效率高而且实现了可变大小的数组 |
| ArrayDueue | 是一个基于数组实现的双端队列，按“先进先出”的方式操作集合元素 |
| LinkedList |
对顺序访问进行了优化，但随机访问的速度相对较慢。 此外它还有 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst() 和 removeLast() 等方法，能把它当成栈（Stack）或队列（Queue）来用 |
| HsahMap | 按哈希算法来存取键对象 |
| TreeMap | 可以对键对象进行排序 |