集合框架详解

TIP

Java 集合框架提供了丰富的数据结构实现。主要分为 Collection（单列集合）和 Map（双列集合）两大类。

Collection 体系

Collection
├── List（有序可重复）
│   ├── ArrayList  → 数组实现，查询快
│   ├── LinkedList → 链表实现，增删快
│   └── Vector     → 线程安全（已淘汰）
├── Set（无序不可重复）
│   ├── HashSet    → 基于HashMap
│   ├── LinkedHashSet → 有序的HashSet
│   └── TreeSet   → 可排序
└── Queue（队列）
    └── LinkedList / PriorityQueue

ArrayList vs LinkedList

// ArrayList：数组实现，随机访问O(1)
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
String s = list.get(0);  // O(1) 快速

// LinkedList：双向链表，插入删除O(1)
List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("A");
linkedList.add(0, "B");  // 头部插入快

HashMap 原理

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("age", 25);
map.put("score", 90);
System.out.println(map.get("age")); // 25

// 遍历
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

HashMap 要点

• JDK8 之前：数组 + 链表
• JDK8 之后：数组 + 链表 + 红黑树（链表长度>8 转红黑树）
• 默认负载因子 0.75，扩容为原容量的 2 倍

Collections 工具类

List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5));
Collections.sort(list);           // 排序
Collections.reverse(list);        // 反转
Collections.shuffle(list);        // 打乱
Collections.max(list);            // 最大值
Collections.min(list);            // 最小值
List<Integer> syncList = Collections.synchronizedList(list); // 线程安全包装