一、集合概述
Java是一种面向对象语言，如果我们要针对多个对象进行操作，就必须对多个对象进行存储。而数组长度固定，不能满足变化的要求。所以，java提供了集合。
特点
1. 长度可以发生改变
2. 只能存储对象
3. 可以存储多种类型对象
与数组区别
数组
集合
长度
固定
可变
存储元素
基本类型/引用类型
引用类型
元素类型的一致性
必须一致
可以不一致
ArrayList默认构造的容量为10，没错。
ArrayList的底层是由一个Object[]数组构成的，
而这个Object[]数组，默认的长度是10
所以有的文章会说ArrayList长度容量为10。
然而你所指的size()方法，只的是“逻辑”长度。
所谓“逻辑”长度，是指内存已存在的“实际元素的长度”
而“空元素不被计算”
即：当你利用add()方法，向ArrayList内添加一个“元素”时，
逻辑长度就增加1位。 而剩下的9个空元素不被计算。
ArrayList、LinkedList与Vector的对比
从图中可以看出,这三者都实现了List 接口.所有使用方式也很相似,主要区别在于因为实现方式的不同,所以对不同的操作具有不同的效率。
ArrayList是一个可改变大小的数组.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长.内部的元素可以直接通过get与set方法进行访问,因为ArrayList本质上就是一个数组.
LinkedList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.
当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据和运算量很小,那么对比将失去意义.
Vector和ArrayList类似,但属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArrayList是更好的选择。
Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求其大小的双倍空间，而ArrayList每次对size增长50%+1，int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
而LinkedList还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.
注意: 默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。
下面是ArrayList的部分源代码:
/**
* Constructs an empty list with the specified initial capacity.
*
* @param initialCapacity the initial capacity of the list.
* @exception IllegalArgumentException if the specified initial capacity
* is negative
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = (E[])new Object[initialCapacity];
}
/**
* Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
*/
public ArrayList() {
// 注意这里。默认长度为10。这回知道了吧
this(10);
}
二、集合体系
集合作为一个容器，可以存储多个元素，但是由于数据结构的不同，java提供了多种集合类。将集合类中共性的功能，不断向上抽取，最终形成了集合体系结构。
数据结构：数据存储的方式
Java中集合类的关系图
集合体系导图(用鼠标拖动图片可看大图或右击图片选择在新标签页中打开图片(I))
三、Collection
Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素(Elements)。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行，于是衍生出两个子类接口List和Set。
Collection基本功能
A:添加功能
boolean add(Object obj):向集合中添加一个元素
boolean addAll(Collection c)：向集合中添加一个集合的元素。
B:删除功能
void clear()：删除集合中的所有元素。
boolean remove(Object obj)：从集合中删除指定的元素
boolean removeAll(Collection c):从集合中删除一个指定的集合元素。
C:判断功能
boolean isEmpty()：判断集合是否为空。
boolean contains(Object obj)：判断集合中是否存在指定的元素。
boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否存在指定的一个集合中的元素。
D:遍历功能
Iterator iterator():就是用来获取集合中每一个元素。
E:长度功能
int size():获取集合中的元素个数
F:交集功能
boolean retainAll(Collection c):判断两个集合中是否有相同的元素。???
G:把集合转换成数组
Object[] toArray():把集合变成数组。
List接口
List接口下的集合元素存储有序，可以重复。
List的特有功能
A:添加功能
void add(int index, Object obj):在指定位置添加元素
B:删除功能
Object remove(int index):根据指定索引删除元素，并把删除的元素返回。
C:修改功能
Object set(int index, Object obj):把指定索引位置的元素修改为指定的值，返回修改前的值。
D:获取功能
int indexOf(Object o):返回指定元素在集合中第一次出现的索引
Object get(int index):获取指定位置的元素
ListIterator listIterator()：列表迭代器
E:截取功能
List subList(int fromIndex, int toIndex)：截取集合。
Set 接口
Set接口下的元素无序，不可以重复。其下面分为HashSet和TreeSet。
HashSet
底层数据结构是哈希表，线程不安全，效率高。
保证唯一性依赖两个方法：hashCode()和equals()。
顺序：
判断hashCode()值是否相同。
相同：继续走equals(),看返回值
如果true：就不添加到集合。
如果false：就添加到集合。
不同：就添加到集合。
TreeSet
底层数据结构是二叉树，线程不安全，效率高。
保证元素唯一性的方法时根据返回值是否是0。
保证排序的两种方式：
自然排序(元素具备比较性)：实现Comparable接口
比较器排序(集合具备比较性)：实现Comparator接口