Java 集合框架综述，这篇让你吃透！

作者：平凡希

来源：cnblogs.com/xiaoxi/p/6089984.html

一、集合框架图

简化图：

说明：对于以上的框架图有如下几点说明

1、所有集合类都位于java.util包下。Java 的集合类主要由两个接口派生而出：Collection 和 Map，Collection 和 Map 是 Java 集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类。

2、集合接口：6 个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础。

3、抽象类：5 个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。

4、实现类：8 个实现类（实线表示），对接口的具体实现。

5、Collection 接口是一组允许重复的对象。

6、Set 接口继承 Collection，集合元素不重复。

7、List 接口继承 Collection，允许重复，维护元素插入顺序。

8、Map 接口是键－值对象，与 Collection 接口没有什么关系。

9、Set、List 和 Map 可以看做集合的三大类：

• List 集合是有序集合，集合中的元素可以重复，访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。

• Set 集合是无序集合，集合中的元素不可以重复，访问集合中的元素只能根据元素本身来访问（也是集合里元素不允许重复的原因）。

• Map 集合中保存 Key-value 对形式的元素，访问时只能根据每项元素的 key 来访问其 value。

二、总体分析

大致说明：

看上面的框架图，先抓住它的主干，即 Collection 和 Map。

1、Collection 是一个接口，是高度抽象出来的集合，它包含了集合的基本操作和属性。Collection 包含了 List 和 Set 两大分支。

• List 是一个有序的队列，每一个元素都有它的索引。第一个元素的索引值是 0。List 的实现类有 LinkedList, ArrayList, Vector, Stack。

• Set 是一个不允许有重复元素的集合。Set 的实现类有 HastSet 和 TreeSet。HashSet 依赖于 HashMap，它实际上是通过 HashMap 实现的；TreeSet 依赖于 TreeMap，它实际上是通过 TreeMap 实现的。

2、Map 是一个映射接口，即 key-value 键值对。Map 中的每一个元素包含 “一个 key” 和“key 对应的 value”。AbstractMap 是个抽象类，它实现了 Map 接口中的大部分 API。而 HashMap，TreeMap，WeakHashMap 都是继承于 AbstractMap。Hashtable 虽然继承于 Dictionary，但它实现了 Map 接口。

3、接下来，再看 Iterator。它是遍历集合的工具，即我们通常通过 Iterator 迭代器来遍历集合。我们说 Collection 依赖于 Iterator，是因为 Collection 的实现类都要实现 iterator() 函数，返回一个 Iterator 对象。ListIterator 是专门为遍历 List 而存在的。

4、再看 Enumeration，它是 JDK 1.0 引入的抽象类。作用和 Iterator 一样，也是遍历集合；但是 Enumeration 的功能要比 Iterator 少。在上面的框图中，Enumeration 只能在 Hashtable, Vector, Stack 中使用。

5、最后，看 Arrays 和 Collections。它们是操作数组、集合的两个工具类。

有了上面的整体框架之后，我们接下来对每个类分别进行分析。

三、Collection 接口

Collection 接口是处理对象集合的根接口，其中定义了很多对元素进行操作的方法。Collection 接口有两个主要的子接口 List 和 Set，注意 Map 不是 Collection 的子接口，这个要牢记。

Collection 接口中的方法如下:

其中，有几个比较常用的方法，比如方法 add() 添加一个元素到集合中，addAll() 将指定集合中的所有元素添加到集合中，contains()方法检测集合中是否包含指定的元素，toArray() 方法返回一个表示集合的数组。

另外，Collection 中有一个iterator()函数，它的作用是返回一个 Iterator 接口。通常，我们通过 Iterator 迭代器来遍历集合。ListIterator 是 List 接口所特有的，在 List 接口中，通过ListIterator()返回一个 ListIterator 对象。

Collection 接口有两个常用的子接口，下面详细介绍。

1.List 接口

List 集合代表一个有序集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List 集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。

List 接口继承于 Collection 接口，它可以定义一个允许重复的有序集合。因为 List 中的元素是有序的，所以我们可以通过使用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素，这类似于 Java 的数组。

List 接口为 Collection 直接接口。List 所代表的是有序的 Collection，即它用某种特定的插入顺序来维护元素顺序。用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制，同时可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。实现 List 接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

（1）ArrayList

ArrayList 是一个动态数组，也是我们最常用的集合。它允许任何符合规则的元素插入甚至包括 null。每一个 ArrayList 都有一个初始容量（10），该容量代表了数组的大小。随着容器中的元素不断增加，容器的大小也会随着增加。在每次向容器中增加元素的同时都会进行容量检查，当快溢出时，就会进行扩容操作。所以如果我们明确所插入元素的多少，最好指定一个初始容量值，避免过多的进行扩容操作而浪费时间、效率。

size、isEmpty、get、set、iterator和 listIterator 操作都以固定时间运行。add 操作以分摊的固定时间运行，也就是说，添加 n 个元素需要 O(n) 时间（由于要考虑到扩容，所以这不只是添加元素会带来分摊固定时间开销那样简单）。

ArrayList 擅长于随机访问。同时 ArrayList 是非同步的。

（2）LinkedList

同样实现 List 接口的 LinkedList 与 ArrayList 不同，ArrayList 是一个动态数组，而 LinkedList 是一个双向链表。所以它除了有 ArrayList 的基本操作方法外还额外提供了get，remove，insert方法在 LinkedList 的首部或尾部。

由于实现的方式不同，LinkedList 不能随机访问，它所有的操作都是要按照双重链表的需要执行。在列表中索引的操作将从开头或结尾遍历列表（从靠近指定索引的一端）。这样做的好处就是可以通过较低的代价在 List 中进行插入和删除操作。

与 ArrayList 一样，LinkedList 也是非同步的。如果多个线程同时访问一个 List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建 List 时构造一个同步的 List：

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

（3）Vector

与 ArrayList 相似，但是 Vector 是同步的。所以说 Vector 是线程安全的动态数组。它的操作与 ArrayList 几乎一样。

（4）Stack

Stack 继承自 Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack 提供 5 个额外的方法使得 Vector 得以被当作堆栈使用。基本的 push 和 pop 方法，还有 peek 方法得到栈顶的元素，empty 方法测试堆栈是否为空，search 方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack 刚创建后是空栈。

2.Set 接口

Set 是一种不包括重复元素的 Collection。它维持它自己的内部排序，所以随机访问没有任何意义。与 List 一样，它同样允许 null 的存在但是仅有一个。由于 Set 接口的特殊性，所有传入 Set 集合中的元素都必须不同，同时要注意任何可变对象，如果在对集合中元素进行操作时，导致e1.equals(e2)==true，则必定会产生某些问题。Set 接口有三个具体实现类，分别是散列集 HashSet、链式散列集 LinkedHashSet 和树形集 TreeSet。

Set 是一种不包含重复的元素的 Collection，无序，即任意的两个元素 e1 和 e2 都有 e1.equals(e2)=false，Set 最多有一个 null 元素。

需要注意的是：虽然 Set 中元素没有顺序，但是元素在 set 中的位置是由该元素的 HashCode 决定的，其具体位置其实是固定的。

此外需要说明一点，在 set 接口中的不重复是有特殊要求的。

举一个例子：对象 A 和对象 B，本来是不同的两个对象，正常情况下它们是能够放入到 Set 里面的，但是如果对象 A 和 B 的都重写了 hashcode 和 equals 方法，并且重写后的 hashcode 和 equals 方法是相同的话。那么 A 和 B 是不能同时放入到 Set 集合中去的，也就是 Set 集合中的去重和 hashcode 与 equals 方法直接相关。

为了更好地理解，请看下面的例子：

public class Test{ 
public static void main(String[] args) { 
     Set set=new HashSet(); 
     set.add("Hello"); 
     set.add("world"); 
     set.add("Hello"); 
     System.out.println("集合的尺寸为:"+set.size()); 
     System.out.println("集合中的元素为:"+set.toString()); 
  } 
}

运行结果：

集合的尺寸为: 2
集合中的元素为:[world, Hello]

分析：由于 String 类中重写了 hashcode 和 equals 方法，用来比较指向的字符串对象所存储的字符串是否相等。所以这里的第二个 Hello 是加不进去的。

再看一个例子：

public class TestSet {

    public static void main(String[] args){

        Set books = new HashSet();
        //添加一个字符串对象
        books.add(new String("Struts2权威指南"));

        //再次添加一个字符串对象，
        //因为两个字符串对象通过equals方法比较相等，所以添加失败，返回false
        boolean result = books.add(new String("Struts2权威指南"));

        System.out.println(result);

        //下面输出看到集合只有一个元素
        System.out.println(books); 

    }
}

运行结果：

false
[Struts2 权威指南]

说明：程序中，book 集合两次添加的字符串对象明显不是一个对象（程序通过 new 关键字来创建字符串对象），当使用 == 运算符判断返回 false，使用 equals 方法比较返回 true，所以不能添加到 Set 集合中，最后只能输出一个元素。

（1）HashSet

HashSet 是一个没有重复元素的集合。它是由 HashMap 实现的，不保证元素的顺序 (这里所说的没有顺序是指：元素插入的顺序与输出的顺序不一致)，而且 HashSet 允许使用 null 元素。HashSet 是非同步的，如果多个线程同时访问一个哈希 set，而其中至少一个线程修改了该 set，那么它必须保持外部同步。 HashSet 按 Hash 算法来存储集合的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

HashSet 的实现方式大致如下，通过一个 HashMap 存储元素，元素是存放在 HashMap 的 Key 中，而 Value 统一使用一个 Object 对象。

HashSet 使用和理解中容易出现的误区:

**a.HashSet 中存放 null 值。**HashSet 中是允许存入 null 值的，但是在 HashSet 中仅仅能够存入一个 null 值。

**b.HashSet 中存储元素的位置是固定的。**HashSet 中存储的元素的是无序的，这个没什么好说的，但是由于 HashSet 底层是基于 Hash 算法实现的，使用了 hashcode，所以 HashSet 中相应的元素的位置是固定的。

c. 必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个 Set 中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

（2）LinkedHashSet

LinkedHashSet 继承自 HashSet，其底层是基于 LinkedHashMap 来实现的，有序，非同步。LinkedHashSet 集合同样是根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet 将会以元素的添加顺序访问集合的元素。

（3）TreeSet

TreeSet 是一个有序集合，其底层是基于 TreeMap 实现的，非线程安全。TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。**TreeSet 支持两种排序方式，自然排序和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。**当我们构造 TreeSet 时，若使用不带参数的构造函数，则 TreeSet 的使用自然比较器；若用户需要使用自定义的比较器，则需要使用带比较器的参数。

注意：TreeSet 集合不是通过 hashcode 和 equals 函数来比较元素的. 它是通过 compare 或者 comparaeTo 函数来判断元素是否相等. compare 函数通过判断两个对象的 id，相同的 id 判断为重复元素，不会被加入到集合中。

四、Map 接口

Map 与 List、Set 接口不同，它是由一系列键值对组成的集合，提供了 key 到 Value 的映射。同时它也没有继承 Collection。在 Map 中它保证了 key 与 value 之间的一一对应关系。也就是说一个 key 对应一个 value，所以它不能存在相同的 key 值，当然 value 值可以相同。

1.HashMap

以哈希表数据结构实现，查找对象时通过哈希函数计算其位置，它是为快速查询而设计的，其内部定义了一个 hash 表数组（Entry[] table），元素会通过哈希转换函数将元素的哈希地址转换成数组中存放的索引，如果有冲突，则使用散列链表的形式将所有相同哈希地址的元素串起来，可能通过查看 HashMap.Entry 的源码它是一个单链表结构。

2.LinkedHashMap

LinkedHashMap 是 HashMap 的一个子类，它保留插入的顺序，如果需要输出的顺序和输入时的相同，那么就选用 LinkedHashMap。

**LinkedHashMap 是 Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。**此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

LinkedHashMap 实现与 HashMap 的不同之处在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序。

根据链表中元素的顺序可以分为：按插入顺序的链表，和按访问顺序 (调用 get 方法) 的链表。默认是按插入顺序排序，如果指定按访问顺序排序，那么调用 get 方法后，会将这次访问的元素移至链表尾部，不断访问可以形成按访问顺序排序的链表。

注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问链接的哈希映射，而其中至少一个线程从结构上修改了该映射，则它必须保持外部同步。由于 LinkedHashMap 需要维护元素的插入顺序，因此性能略低于 HashMap 的性能，但在迭代访问 Map 里的全部元素时将有很好的性能，因为它以链表来维护内部顺序。

3.TreeMap

**TreeMap 是一个有序的 key-value 集合，非同步，基于红黑树（Red-Black tree）实现，每一个 key-value 节点作为红黑树的一个节点。**TreeMap 存储时会进行排序的，会根据 key 来对 key-value 键值对进行排序，其中排序方式也是分为两种，一种是自然排序，一种是定制排序，具体取决于使用的构造方法。

**自然排序：**TreeMap 中所有的 key 必须实现 Comparable 接口，并且所有的 key 都应该是同一个类的对象，否则会报 ClassCastException 异常。

**定制排序：**定义 TreeMap 时，创建一个 comparator 对象，该对象对所有的 treeMap 中所有的 key 值进行排序，采用定制排序的时候不需要 TreeMap 中所有的 key 必须实现 Comparable 接口。

TreeMap 判断两个元素相等的标准：两个 key 通过compareTo()方法返回 0，则认为这两个 key 相等。

如果使用自定义的类来作为 TreeMap 中的 key 值，且想让 TreeMap 能够良好的工作，则必须重写自定义类中的equals()方法，TreeMap 中判断相等的标准是：两个 key 通过equals()方法返回为 true，并且通过compareTo()方法比较应该返回为 0。

五、Iterator 与 ListIterator 详解

1.Iterator

Iterator 的定义如下：

public interface Iterator<E> {}

Iterator 是一个接口，它是集合的迭代器。集合可以通过 Iterator 去遍历集合中的元素。

Iterator 提供的 API 接口如下：

• boolean hasNext()：判断集合里是否存在下一个元素。如果有，hasNext() 方法返回 true。

• Object next()：返回集合里下一个元素。

• void remove()：删除集合里上一次 next 方法返回的元素。

使用示例：

public class IteratorExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList a = new ArrayList();
        a.add("aaa");
        a.add("bbb");
        a.add("ccc");
        System.out.println("Before iterate : " + a);
        Iterator it = a.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String t = it.next();
            if ("bbb".equals(t)) {
                it.remove();
            }
        }
        System.out.println("After iterate : " + a);
    }
}

输出结果如下：

Before iterate : [aaa, bbb, ccc]
After iterate : [aaa, ccc]

注意：

• Iterator 只能单向移动。

• Iterator.remove() 是唯一安全的方式来在迭代过程中修改集合；如果在迭代过程中以任何其它的方式修改了基本集合将会产生未知的行为。而且每调用一次next()方法，remove()方法只能被调用一次，如果违反这个规则将抛出一个异常。

2.ListIterator

**ListIterator 是一个功能更加强大的迭代器, 它继承于 Iterator 接口，**只能用于各种 List 类型的访问。可以通过调用listIterator()方法产生一个指向 List 开始处的 ListIterator, 还可以调用listIterator(n)方法创建一个一开始就指向列表索引为 n 的元素处的 ListIterator。

ListIterator 接口定义如下:

public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {
    boolean hasNext();

    E next();

    boolean hasPrevious();

    E previous();

    int nextIndex();

    int previousIndex();

    void remove();

    void set(E e);

    void add(E e);

}

由以上定义我们可以推出 ListIterator 可以:

• 双向移动（向前 / 向后遍历）.

• 产生相对于迭代器在列表中指向的当前位置的前一个和后一个元素的索引.

• 可以使用set()方法替换它访问过的最后一个元素.

• 可以使用add()方法在next()方法返回的元素之前或previous()方法返回的元素之后插入一个元素.

使用示例：

public class ListIteratorExample {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList a = new ArrayList();
        a.add("aaa");
        a.add("bbb");
        a.add("ccc");
        System.out.println("Before iterate : " + a);
        ListIterator it = a.listIterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next() + ", " + it.previousIndex() + ", " + it.nextIndex());
        }
        while (it.hasPrevious()) {
            System.out.print(it.previous() + " ");
        }
        System.out.println();
        it = a.listIterator(1);
        while (it.hasNext()) {
            String t = it.next();
            System.out.println(t);
            if ("ccc".equals(t)) {
                it.set("nnn");
            } else {
                it.add("kkk");
            }
        }
        System.out.println("After iterate : " + a);
    }
}

输出结果如下：

Before iterate : [aaa, bbb, ccc]
aaa, 0, 1
bbb, 1, 2
ccc, 2, 3
ccc bbb aaa 
bbb
ccc
After iterate : [aaa, bbb, kkk, nnn]

六、异同点

1.ArrayList 和 LinkedList

• ArrayList 是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList 基于链表的数据结构。

• 对于随机访问 get 和 set，ArrayList 绝对优于 LinkedList，因为 LinkedList 要移动指针。

• 对于新增和删除操作 add 和 remove，LinedList 比较占优势，因为 ArrayList 要移动数据。

这一点要看实际情况的。**若只对单条数据插入或删除，ArrayList 的速度反而优于 LinkedList。**但若是批量随机的插入删除数据，LinkedList 的速度大大优于 ArrayList. 因为 ArrayList 每插入一条数据，要移动插入点及之后的所有数据。

2.HashTable 与 HashMap

相同点：

• 都实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

• 都是存储 "键值对 (key-value)" 的散列表，而且都是采用拉链法实现的。

不同点：

**（1）历史原因：**HashTable 是基于陈旧的 Dictionary 类的，HashMap 是 Java 1.2 引进的 Map 接口的一个实现 。

**（2）同步性：**HashTable 是线程安全的，也就是说是同步的，而 HashMap 是线程序不安全的，不是同步的 。

**（3）对 null 值的处理：**HashMap 的 key、value 都可为 null，HashTable 的 key、value 都不可为 null 。

**（4）基类不同：**HashMap 继承于 AbstractMap，而 Hashtable 继承于 Dictionary。

• Dictionary 是一个抽象类，它直接继承于 Object 类，没有实现任何接口。Dictionary 类是 JDK 1.0 的引入的。虽然 Dictionary 也支持 “添加 key-value 键值对”、“获取 value”、“获取大小” 等基本操作，但它的 API 函数比 Map 少；而且 Dictionary 一般是通过 Enumeration(枚举类)去遍历，Map 则是通过 Iterator(迭代 M 器)去遍历。然而由于 Hashtable 也实现了 Map 接口，所以，它即支持 Enumeration 遍历，也支持 Iterator 遍历。

• AbstractMap 是一个抽象类，它实现了 Map 接口的绝大部分 API 函数；为 Map 的具体实现类提供了极大的便利。它是 JDK 1.2 新增的类。

**（5）支持的遍历种类不同：**HashMap 只支持 Iterator(迭代器) 遍历。而 Hashtable 支持 Iterator(迭代器) 和 Enumeration(枚举器) 两种方式遍历。

3.HashMap、Hashtable、LinkedHashMap 和 TreeMap 比较

Hashmap 是一个最常用的 Map，它根据键的 HashCode 值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。**HashMap 最多只允许一条记录的键为 Null；允许多条记录的值为 Null；HashMap 不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap；可能会导致数据的不一致。**如果需要同步，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有同步的能力。

Hashtable 与 HashMap 类似，不同的是：它不允许记录的键或者值为空；它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写 Hashtable，因此也导致了 Hashtale 在写入时会比较慢。

LinkedHashMap 保存了记录的插入顺序，在用 Iterator 遍历 LinkedHashMap 时，先得到的记录肯定是先插入的，也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比 HashMap 慢，不过有种情况例外，当 HashMap 容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比 LinkedHashMap 慢，因为 LinkedHashMap 的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而 HashMap 的遍历速度和他的容量有关。

如果需要输出的顺序和输入的相同，那么用 LinkedHashMap 可以实现，它还可以按读取顺序来排列，像连接池中可以应用。LinkedHashMap 实现与 HashMap 的不同之处在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链表。此链接列表定义了迭代顺序，该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序。对于 LinkedHashMap 而言，它继承与 HashMap、底层使用哈希表与双向链表来保存所有元素。其基本操作与父类 HashMap 相似，它通过重写父类相关的方法，来实现自己的链接列表特性。

**TreeMap 实现 SortMap 接口，内部实现是红黑树。**能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用 Iterator 遍历 TreeMap 时，得到的记录是排过序的。TreeMap 不允许 key 的值为 null。非同步的。

一般情况下，我们用的最多的是 HashMap，HashMap 里面存入的键值对在取出的时候是随机的，它根据键的 HashCode 值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。在 Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。

TreeMap 取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么 TreeMap 会更好。

LinkedHashMap 是 HashMap 的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同，那么用 LinkedHashMap 可以实现，它还可以按读取顺序来排列，像连接池中可以应用。

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.TreeMap;

public class MapTest {

    public static void main(String[] args) {

        //HashMap
        HashMap hashMap = new HashMap();
        hashMap.put("4", "d");
        hashMap.put("3", "c");
        hashMap.put("2", "b");
        hashMap.put("1", "a");

        Iterator iteratorHashMap = hashMap.keySet().iterator();

        System.out.println("HashMap-->");

        while (iteratorHashMap.hasNext()){

            Object key1 = iteratorHashMap.next();
            System.out.println(key1 + "--" + hashMap.get(key1));
        }

        //LinkedHashMap
        LinkedHashMap linkedHashMap = new LinkedHashMap();
        linkedHashMap.put("4", "d");
        linkedHashMap.put("3", "c");
        linkedHashMap.put("2", "b");
        linkedHashMap.put("1", "a");

        Iterator iteratorLinkedHashMap = linkedHashMap.keySet().iterator();

        System.out.println("LinkedHashMap-->");

        while (iteratorLinkedHashMap.hasNext()){

            Object key2 = iteratorLinkedHashMap.next();
            System.out.println(key2 + "--" + linkedHashMap.get(key2));
        }

        //TreeMap
        TreeMap treeMap = new TreeMap();
        treeMap.put("4", "d");
        treeMap.put("3", "c");
        treeMap.put("2", "b");
        treeMap.put("1", "a");

        Iterator iteratorTreeMap = treeMap.keySet().iterator();

        System.out.println("TreeMap-->");

        while (iteratorTreeMap.hasNext()){

            Object key3 = iteratorTreeMap.next();
            System.out.println(key3 + "--" + treeMap.get(key3));
        }

    }

}

输出结果：

HashMap-->
3--c
2--b
1--a
4--d
LinkedHashMap-->
4--d
3--c
2--b
1--a
TreeMap-->
1--a
2--b
3--c
4--d

4.HashSet、LinkedHashSet、TreeSet 比较

Set 接口

Set 不允许包含相同的元素，如果试图把两个相同元素加入同一个集合中，add 方法返回 false。

**Set 判断两个对象相同不是使用 == 运算符，而是根据 equals 方法。**也就是说，只要两个对象用 equals 方法比较返回 true，Set 就不会接受这两个对象。

HashSet

HashSet 有以下特点：

• 不能保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化。

• 不是同步的。

• 集合元素可以是 null，但只能放入一个 null。

当向 HashSet 结合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值来决定该对象在 HashSet 中存储位置。简单的说，HashSet 集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过 equals 方法比较相等，并且两个对象的 hashCode() 方法返回值也相等。

注意，如果要把一个对象放入 HashSet 中，重写该对象对应类的 equals 方法，也应该重写其 hashCode() 方法。其规则是如果两个对象通过 equals 方法比较返回 true 时，其 hashCode 也应该相同。另外，对象中用作 equals 比较标准的属性，都应该用来计算 hashCode 的值。

LinkedHashSet

LinkedHashSet 集合同样是根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet 将会以元素的添加顺序访问集合的元素。

LinkedHashSet 在迭代访问 Set 中的全部元素时，性能比 HashSet 好，但是插入时性能稍微逊色于 HashSet。

TreeSet 类

TreeSet 是 SortedSet 接口的唯一实现类，TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet 支持两种排序方式，自然排序和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。向 TreeSet 中加入的应该是同一个类的对象。

TreeSet 判断两个对象不相等的方式是两个对象通过 equals 方法返回 false，或者通过 CompareTo 方法比较没有返回 0。

自然排序

自然排序使用要排序元素的CompareTo（Object obj）方法来比较元素之间大小关系，然后将元素按照升序排列。

Java 提供了一个 Comparable 接口，该接口里定义了一个compareTo(Object obj)方法，该方法返回一个整数值，实现了该接口的对象就可以比较大小。obj1.compareTo(obj2)方法如果返回 0，则说明被比较的两个对象相等，如果返回一个正数，则表明 obj1 大于 obj2，如果是负数，则表明 obj1 小于 obj2。如果我们将两个对象的 equals 方法总是返回 true，则这两个对象的 compareTo 方法返回应该返回 0。

定制排序

自然排序是根据集合元素的大小，以升序排列，如果要定制排序，应该使用 Comparator 接口，实现 int compare(T o1,T o2)方法。

package com.test;  

import java.util.HashSet;  
import java.util.LinkedHashSet;  
import java.util.TreeSet;  

/**  
 * @description 几个set的比较  
 *    HashSet：哈希表是通过使用称为散列法的机制来存储信息的，元素并没有以某种特定顺序来存放；  
 *    LinkedHashSet：以元素插入的顺序来维护集合的链接表，允许以插入的顺序在集合中迭代；  
 *    TreeSet：提供一个使用树结构存储Set接口的实现，对象以升序顺序存储，访问和遍历的时间很快。  
 * @author Zhou-Jingxian  
 *  
 */  
public class SetDemo {  

    public static void main(String[] args) {  

        HashSet hs = new HashSet();  
        hs.add("B");  
        hs.add("A");  
        hs.add("D");  
        hs.add("E");  
        hs.add("C");  
        hs.add("F");  
        System.out.println("HashSet 顺序:\n"+hs);  

        LinkedHashSet lhs = new LinkedHashSet();  
        lhs.add("B");  
        lhs.add("A");  
        lhs.add("D");  
        lhs.add("E");  
        lhs.add("C");  
        lhs.add("F");  
        System.out.println("LinkedHashSet 顺序:\n"+lhs);  

        TreeSet ts = new TreeSet();  
        ts.add("B");  
        ts.add("A");  
        ts.add("D");  
        ts.add("E");  
        ts.add("C");  
        ts.add("F");  
        System.out.println("TreeSet 顺序:\n"+ts);  
    }  
}

输出结果：

HashSet 顺序:[D, E, F, A, B, C]
LinkedHashSet 顺序:[B, A, D, E, C, F]
TreeSet 顺序:[A, B, C, D, E, F]

5、Iterator 和 ListIterator 区别

我们在使用 List，Set 的时候，为了实现对其数据的遍历，我们经常使用到了 Iterator(迭代器)。使用迭代器，你不需要干涉其遍历的过程，只需要每次取出一个你想要的数据进行处理就可以了。但是在使用的时候也是有不同的。

List 和 Set 都有iterator()来取得其迭代器。对 List 来说，你也可以通过 listIterator() 取得其迭代器，两种迭代器在有些时候是不能通用的，Iterator 和 ListIterator 主要区别在以下方面：

• ListIterator 有add()方法，可以向 List 中添加对象，而 Iterator 不能

• ListIterator 和 Iterator 都有hasNext()和next()方法，可以实现顺序向后遍历，但是 ListIterator 有hasPrevious()和previous()方法，可以实现逆向（顺序向前）遍历。Iterator 就不可以。

• ListIterator 可以定位当前的索引位置，nextIndex()和previousIndex()可以实现。Iterator 没有此功能。

• 都可实现删除对象，但是 ListIterator 可以实现对象的修改，set()方法可以实现。Iierator 仅能遍历，不能修改。

因为 ListIterator 的这些功能，可以实现对 LinkedList 等 List 数据结构的操作。其实，数组对象也可以用迭代器来实现。

6、Collection 和 Collections 区别

**（1）java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。**它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection 接口在 Java 类库中有很多具体的实现。Collection 接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式，其直接继承接口有 List 与 Set。

 Collection   
├List   
│├LinkedList   
│├ArrayList   
│└Vector   
│　└Stack   
└Set 

**（2）java.util.Collections 是一个包装类（工具类 / 帮助类）。**它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作，服务于 Java 的 Collection 框架。

代码示例：

import java.util.ArrayList; 
import java.util.Collections; 
import java.util.List; 

public class TestCollections { 

    public static void main(String args[]) { 
        //注意List是实现Collection接口的 
        List list = new ArrayList(); 
        double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 }; 
        for (int i = 0; i < array.length; i++) { 
            list.add(new Double(array[i])); 
        } 
        Collections.sort(list); 
        for (int i = 0; i < array.length; i++) { 
            System.out.println(list.get(i)); 
        } 
        // 结果：23.0 111.0 112.0 231.0 456.0 
    } 
}

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