Java集合类List、Set、Queue、Map实现类

1.Collection

    Collection最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object的集合public interface Collection<E> extends Iterable<E> {任何实现Collection接口的类，都必须实现iterator方法来提供遍历集合中的元素Iterator<T> iterator();例如List中集合的遍历可以采用如下方式List<String> strings = Arrays.asList(array);
Iterator<String> iterator = strings.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.printf(iterator.next());
}

1.1.Set

    Set继承Collection接口，不能包含重复元素，Set判断两个对象不是使用==来判断，是使用equals方法，新加入的元素会与已有的元素判断equals比较返回false则加入，否则拒绝加入；所以使用Set的时候有两点需要注意：1.放入的对象要实现equals方法；2.对set的构造函数中，传入的Collection参数不能包含重复的元素。
 1.1.1HashSet    HashSet实现了Set接口，由哈希表提供支持，不保证Set的迭代顺序；允许使用null值，同时不允许元素有重复，因为HashSet底层是使用HashMap来实现的，HashSet中的元素都存放在HashMap的key上面，value是一个统一的静态变量；
    HashSet中添加元素调用add方法，然后会调用HashMap的put方法插入元素，HashMap的put方法插入元素时，会首先判断是否存在key，如果不存在，则插入这个key-value,存在则修改value值；在set中，value值没用，因此往HashSet中添加元素，首先判断key是否存在，不存在插入元素，存在则不做处理；
    HashSet使用Hash算法存储集合中的元素，具有很好的查找和存取性能。向HashSet中存入一个元素时，HashSet调用对象的HashCode方法获取对象的HashCode值，根据HashCode值决定对象的存储位置。HashSet判断元素对象是否相同的方法是同时使用HashCode和equals方法来判断，关于equals方法和HashCode的说明：
1>.equals相等的对象，hashCode一定相等；
2>.equals不相等的对象，hashCode可能相等，也可能相等。（哈希生成的时候产生碰撞）
3>.反之，HashCode不相等，则equals方法一定不相等（如果equals相等则与规则1矛盾）；
4>.HashCode相等，equals可以相等，也可以不相等。
    HashSet判断元素相等方法时，首先判断两个对象的HashCode是否相等，如果不相等，则认为两个对象也不相等，如果相等再判断equals方法是否相等；如果hashCode相等，equals方法不相等，则认为时不同的对象；为什么这样做，主要是为了提高效率，HashCode的效率比equals效率更高，不必每次重新计算Hash值
[b]1.1.1.1 linkedHashSet[/b]    linkedHashSet继承自HashSet，同时使用链表来维护元素的顺序，元素以插入的顺序进行访问；在性能上略低于HashSet,但在迭代访问时有很好的性能；
1.1.2 SortedSet    主要用于排序操作，实现此接口的子类都属于排序子类。
1.1.2.1 TreeSet     基于SortedSet，底层实现是通过二叉树，插入的元素要实现Comparable接口。
1.2  List    List代表元素有序，可重复的集合，集合中每个元素都有对应的顺序索引，允许加入重复元素，通过索引指定元素的位置，实现有ArrayList,Vector,Queue。
1.2.1 ArrayList    ArrayList是基于数组的实现，封装了一个动态增长，允许再分配的Object[]数组。
1.2.2 Vector

public class Vector<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

使用方法和ArrayList基本相同，子类有Stack。
1.2.2.1 Stack

class Stack<E> extends Vector<E> {

stack（栈）实现了Vector类，后进先出。
1.2.3  LinkedList

public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

实现List接口，Deque接口；基于链式的存储方式
1.3.Queue    queue用于模拟队列这种数据结构，先进先出。

2.Map

    map用于保存映射关系的数据结构，java先是实现了Map数据结构，然后在这个基础上进行包装，key用来存放具体的值，value为null的map就实现了set的数据结构；
2.1 HashMap    HashMap根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，遍历时，获取的元素顺序是随机的；允许null key存在，不支持线程的同步，即同一时刻有多个线程写map，可能导致最终数据不一致。如果需要同步可以用SynchroizedMap方法或者使用ConcurrentHashMap。HashMap的数据结构


紫色部分是hash数组，数组的每个元素时链表的头节点，链表是用来解决hash冲突的，如果不同的key映射到同一个位置就将它放到链表中去。插入元素时，放在链表的头节点。
2.1.1 LinkedHashMap    使用双向链表来维护Map的key-value的顺序，保持读取顺序和插入元素的顺序一致。
2.2 HashTable    在处理元素时使用Synchronize，所以它是线程安全的。

2.3 SortedMap

public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> {

正如set派生出SortedSet一样，Map也派生出SortedMap，实现排序功能，任何实现该接口的类必须实现排序接口。Comparator<? super K> comparator();实现类有TreeMap；
2.3.1 TreeMap    TreeMap数据结构是红黑树,TreeMap存储key-value时，根据key对节点进行排序，保证所有节点的有序状态。