Java的常用数据容器有数组、集合等，其中数组的长度固定，在创建后无法改变。相较之下，作为一种动态长度的数据容器，集合提供了更丰富的操作方法，又因为适用于不同的实际需要，集合基于不同的底层数据结构分为单列集合与双列集合。

单列集合

存储单个元素的容器类

Collection

Collection是单列接口的顶层接口，其功能所有单列接口都可继承使用

常见功能方法

• add() 添加元素
• clear() 清空元素
• remove() 删除元素
• contains() 判断是否包含某元素
• isEmpty() 判断集合是否为空
• size() 获取集合长度

三种遍历

迭代器遍历

迭代器类Iterator是集合的专用遍历方式

核心：每次执行next()方法时会执行获取元素、移动指针两步操作

增强for遍历

底层基于迭代器的遍历方式

格式：

for(数据格式 变量名:集合/数组){
        
          }

注意：对增强for中的变量做修改，并不影响集合的原数据（for循环中的变量仅是一个第三方变量）

示例：
Collection<String>coll=new ArrayList<>();
        coll.add("zhangsan");
        coll.add("lisi");
        coll.add("wangwu");

        for(String str:coll){
            str="ash";
            System.out.println(str);//ash
        }
        System.out.println(coll);//[zhangsan, lisi, wangwu]

Lambda表达式遍历

底层是for循环遍历集合

完整匿名内部类：

coll.forEach(new Consumer<String>() {
    @Override
    public void accept(String s) {
        System.out.println(s);
    }
});

Lambda：

coll.forEach(s -> System.out.println(s));

List集合

元素存取过程有序、可重复、有索引

因为有了索引值，所以其多了一些与索引操作相关的方法

Set集合

元素存取过程无序、不重复、无索引

HashSet

哈希值：对象的整数表现形式

哈希表：可以通过哈希值确定键值对的位置

• 若未重写hashCode方法，计算出的哈希值不同
• 若已重写hashCode方法，不同对象只要属性值相同，计算出的哈希值一样
• 小部分情况下，不同属性值或不同地址值计算出的哈希值亦可能相等（哈希碰撞）

为什么HashSet属于单列集合，却与双列集合的键值对有关？

下方是来自GPT的回答

LinkedHashSet

有序 不重复 无索引

TreeSet

不重复 无索引 可排序

使用场景

• 想要集合元素可重复 ArrayList 基于数组 （用的最多）
• 想要集合元素可重复 且当前的增删操作多于查询 LinkedList 基于链表
• 想对集合元素去重 HashSet 基于哈希表 （用的最多）
• 想对集合元素去重 且保证存取顺序 LinkedHashSet 基于哈希表和双链表（效率低于HashSet）
• 想对集合元素排序 TreeSet 基于红黑树（后续亦可用List集合实现排序）

双列集合

存储键值对的容器类

特点：

• 双列集合一次需要存一对数据，分别为键和值
• 键不可重复，值可以重复
• 键和值一一对应，每一个键只能找到自己的对应值
• 键+值这个整体，称之为“键值对”或者“键值对对象”，java中叫做“Entry对象”

Map

Map是双列集合的顶层接口，其功能所有的双列集合均可继承使用

常用功能方法

• put() 添加元素
• remove() 删除元素
• clear() 清空元素
• containsKey() 判断是否包含某元素
• isEmpty() 判断是否为空
• size() 获取集合长度

三种遍历

由键找值

Map<String,String> map=new HashMap<>();
        map.put("尹志平","小龙女");
        map.put("郭靖","穆念慈");
        map.put("欧阳克","黄蓉");

        //获取所有的键，放入一个单列集合
        Set<String> keys=map.keySet();
        for (String key : keys) {
//            System.out.println(key);
        // 利用键获取对应值  get
            String value=map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
// 尹志平=小龙女
// 郭靖=穆念慈
// 欧阳克=黄蓉
        }

获取并遍历Entries对象

Map<String,String> map=new HashMap<>();
        map.put("尹志平","小龙女");
        map.put("郭靖","穆念慈");
        map.put("欧阳克","黄蓉");

        // 通过键值对对象遍历
        // 1 通过一个方法获取所有键值对对象，返回一个Set集合
        Set<Map.Entry<String,String>>entries=map.entrySet();
        // 2 遍历集合entries，得到其中的每一个键值对对象
        for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
        // 3 利用entry调用get方法获取键与值
            String key=entry.getKey();
            String value=entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value);
// 尹志平=小龙女
// 郭靖=穆念慈
// 欧阳克=黄蓉
        }

Lambda表达式遍历

Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("鲁迅", "这句话是我说的");
        map.put("曹操", "不可能绝对不可能");
        map.put("刘备", "接着奏乐接着舞");

        map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + "=" + value));
// 刘备=接着奏乐接着舞
// 鲁迅=这句话是我说的
// 曹操=不可能绝对不可能

HashMap

无序 不重复 无索引

底层数据结构与HashSet一致，均为哈希表

LinkedHashMap

有序 不重复 无索引

底层数据结构也是哈希表 但多了一个双链表机制记录存储顺序

TreeMap

不重复 无索引 可排序

注意：

• 排序是对键的排序
• 通过实现Comparable接口，指定比较规则
• 或者在创建集合时传递Comparator比较器对象，指定比较规则

不可变集合

出于安全需要，不可被修改的集合，一旦创建，只能对其执行查询操作

各类集合对应的不可变集合分别为：

• List – List.of
• Set – Set.of
• Map – Map.of

Set<String> set = Set.of("zhangsan", "lisi", "wangwu");
System.out.println(set); // [zhangsan, wangwu, lisi]

相关链接

• 集合进阶-01-单列集合顶层接口Collection_哔哩哔哩_bilibili