​Java集合：Set、List、Queue、Map四個體系的歸納總結

Java集合大致分為Set、List、Queue、Map四個體系

其中Set代表無序、不可重複的集合；List代表有序、重複集合；Map代表具有映射關係的集合；Queue是隊列的實現。

集合和數組不一樣，數組元素既可以是基本類型的值，也可以是對象（實際上儲存的是對象的引用變數），集合裡面只能儲存對象（實際上只是儲存對象的引用變數）。

Java集合中有兩個派生的 介面：Collection 和 Map
Collection集合體系的繼承樹：

Map集合體系的繼承樹：

下面分別講述
Set集合：
Set集合類似一個罐子，程式可以依次將多個對象“丟進”裡面，Set不會記住元素的添加順序，Set集合不允許有相同的元素。

HashSet：
特點：
不能保證元素的排列順序
HashSet不是同步的
集合元素值可以為null
HashSet判斷兩個元素相等的標準是：兩個對象通過equals()方法比較相等，並且兩個對象的hashcode()方法傳回值也相等。
注意：當把一個對象放進HashSet中時，如果需要重寫該對象的equals()方法，則應該重寫其hashCode()方法。規則是：如果兩個對象通過equals()方法比較返回true，兩個對象的hashCode值應該相同。

LinkedSet：
LinkedSet根據原始的hashCode的值來決定元素的儲存位置，但是他同時使用鏈表維護元素的次序，這樣使得元素的插入的順序儲存。LinkedSet會按照元素的添加順序來訪問集合裡的元素。
LinkedSet需要維護元素的插入位置，因此效能會略低於HashSet的效能。

TreeSet：
TreeSet可以確保集合元素處於排序狀態。
TreeSet並不是根據元素的插入順序進行排序的，而是根據元素的實際值的大小來進行排序的。
TreeSet採用紅/黑樹狀結構的資料結構來儲存集合元素。
TreeSet支援兩種排序方法：自然排序和定製排序。在預設情況下，TreeSet採用自然排序。

自然排序：TreeSet會調用集合元素的compareTo（Object obj）方法來比較元素之間的大小關係，然後將集合元素按升序排列。在預設情況下，TreeSet採用自然排序。
當把一個對象加入TreeSet集合中時，TreeSet調用該對象的compareTo（Object obj）方法與容器中的其他對象比較大小，然後根據紅/黑樹狀結構結構找到它的儲存位置。
判斷兩個對象是否相等的唯一標準是：兩個對象通過compareTo（Object obj）方法比較是否返回0。
如果兩個對象通過equals()方法比較返回true時，這兩個對象通過compareTo（Object obj）方法比較應返回0。

定製排序：如果需要實現定製排序，則需要在建立TreeSet集合對象時，提供一個Comparator對象與該TreeSet集合關聯，由該Comparator對象負責集合元素的排序邏輯。

EnumSet：
EnumSet的集合元素也是有序的，EnumSet以枚舉值在Enum類內部的定位順序來決定集合元素的順序。
EnumSet內部以位向量的形式儲存。
EnumSet集合不允許加入null元素。

各Set實作類別的效能分析：
HashSet的效能總比TreeSet好，因為TreeSet需要額外的紅/黑樹狀結構演算法來維護集合的次序。
LinkedSet對於普通的插入、刪除操作，LinkedSet比HashSet要稍微慢一些，這是由維護鏈表所帶來的額外開銷造成的。但是由於有鏈表，遍曆LinkedSet比較快。
EnumSet效能最好，但只能儲存同一個枚舉類得枚舉值作為集合元素。

List:
List代表一個元素有序，可重複的結合，集合中的每個元素都有對應的順序索引。
List集合可以根據位置索引來訪問集合中的元素，因此List可以使用for迴圈來遍曆。

ArrayList、LinkedList和Vector
ArrayList源碼分析：
LinkedList源碼分析：

Queue：
Queue用於類比隊列這種資料結構。
PriorityQueue：
PriorityQueue儲存隊列元素的順序並不是按照加入的順序，而是按照隊列元素的大小進行排序的。
PriorityQueue不允許插入null元素。

Deque：
Deque介面是Queue介面的子介面，它代表一個雙端隊列。
當程式中需要使用“棧”這種資料結構時，推薦使用ArrayDeque。

各種線性表的效能分析：
1.如果需要遍曆List集合元素，對ArrayList、Vector集合，應該使用隨機存取方法（get）來遍曆集合元素，這樣效能更好；對於LinkedList集合應該使用迭代器（Iterator）來遍曆集合元素。
2.如果需要經常執行插入、刪除，應使用LinkedList。
3.如果多線程同時訪問List集合中的元素，應該使用Collections將集合封裝成安全執行緒的集合。

Map：
Map的key不允許重複，即同一個Map對象的任何兩個key通過equals方法比較總是返回false。
Map中存在一個keySet()方法，用於返回Map中所有key組成的Set集合。

HashMap、Hashtable：
HashMap和Hashtable的區別：
1.Hashtable是一個安全執行緒的Map，HashMap是非安全執行緒的，所以HashMap的效能比較好。
2.Hashtable不允許使用null作為key和value，HashMap允許使用null作為key或者value。

Hashtable、HashMap判斷兩個key相等的標準是：兩個的key的equals()方法返回true，兩個key的HashCode值相同；判斷兩個value相等的標準是value的equals()方法傳回值相同。

LinkedMap：
LinkedMap會記住key-value的添加順序。

TreeMap：
TreeMap也是採用了紅/黑樹狀結構的結構，TreeMap中判斷兩個key相等的標準是：
兩個key通過compareTo()方法的傳回值為0.（在自然排序下）
兩個key通過compareTo()方法的傳回值為0.同時equals()方法比較返回為true。（定製排序下）。

EnumMap：
EnumMap內部以數組的形式儲存。
EnumMap不允許使用null作為key，但是允許value為null。

Map的效能分析：
HashMap的效能要比Hashtable的效能要好。
TreeMap中的key-value對總是處於有序狀態，無須進行專門的排序操作。
對於一般的運用情境，多考慮使用HashMap。
LinkedMap要比HashMap慢，是因為需要維護鏈表來保持key-value的添加順序。
EnumMap的效能最好，但是只能使用同一個枚舉類的枚舉值作為key。