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集合与数组的区别，Collection、List、Set接口的作用及相关的之类

一、类集设置的目的（重点）

在Java中为了方便用户操作各个数据结构，所以引入了类集的概念，有时候就可以把类集称为Java对数据的实现。 类集中最大的几个操作接口：Collection、Map、Iterator，这三个接口为以后要使用的最重点的接口。 所有的类集操作的接口或类都在 java.util 包中。

Java类集结构图：

二、Collection 接口（重点） Collection 接口是在整个 Java 类集中保存单值的最大操作父接口，里面每次操作的时候都只能保存一个对象的数据。 此接口定义在 java.util 包中。 此接口定义如下：

public interface Collection 
   
     extends Iterable
    
   

此接口引用了泛型技术。

此接口的常用方法如下： 本接口中一共定义了 15 个方法，那么此接口的全部子类或子接口就将全部继承以上接口中的方法。 但是，在开发中不会直接使用 Collection 接口。而使用其操作的子接口：List、Set。

三、List接口(重点)

List是Collection的子接口，里面所有的内容都是可以重复的。 List子接口的定义：

public interface List
   
    extends Collection
    
   

此接口上依然使用了泛型技术。此接口对于 Collection 接口来讲有如下的扩充方法:使用List接口，需要找到该接口的实现类，常用的实现类有如下几个：

ArrayList、Vector、LinkedList

1、ArrayList

ArrayList 是 List 接口的子类，此类的定义如下：

public class ArrayList
   
     extends AbstractList
    
     implements List
     
      , RandomAccess, Cloneable, Serializable
     
    
   

此类继承了 AbstractList 类。AbstractList 是 List 接口的子类。AbstractList 是个抽象类，适配器设计模式。

举例子：增加及获得元素

package org.listdemo.arraylistdemo;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ArrayListDemo01 {
   public static void main(String[] args) {
   List
   
     all = new ArrayList
    
     (); // 实例化List对象，并指定泛型类型all.add("hello "); // 增加内容，此方法从Collection接口继承而来all.add(0, "LAMP ");// 增加内容，此方法是List接口单独定义的all.add("world"); // 增加内容，此方法从Collection接口继承而来System.out.println(all); // 打印all对象调用toString()方法}}
    
   

以上的操作向集合中增加了三个元素，其中在指定位置增加的操作是 List 接口单独定义的。随后进行输出的时候，

实际上调用的是 toString()方法完成输出的。 可以发现，此时的对象数组并没有长度的限制，长度可以任意长，只要是内存够大就行。

2、Vector

与 ArrayList 一样，Vector 本身也属于 List 接口的子类，此类的定义如下：

public class Vector
   
     extends AbstractList
    
     implements List
     
      , RandomAccess, Cloneable, Serializable
     
    
   

此类与 ArrayList 类一样，都是 AbstractList 的子类。所以，此时的操作只要是 List 接口的子类就都按照 List 进行操作。

3、Vector 类和 ArrayList 类的区别

这两个类虽然都是List接口的子类，但是使用下来有如下区别：

4、链表操作类：LinkedList 此类使用概率较低，定义如下：

public class LinkedList
   
     extends AbstractSequentialList
    
     implements List
     
      , Deque
      
       , Cloneable, Serializable
      
     
    
   

此类继承了 AbstractList，所以是 List 的子类。但是此类也是 Queue 接口的子类，Queue 接口定义了如下的方法：

四、Set接口 Set 接口也是 Collection 的子接口，与 List 接口最大的不同在于，Set 接口里面的内容是不允许重复的。

Set 接口并没有对 Collection 接口进行扩充，基本上还是与 Collection 接口保持一致。因为此接口没有 List 接口中定义

的 get(int index)方法，所以无法使用循环进行输出。 那么在此接口中有两个常用的子类：HashSet、TreeSet

1、散列存放：HashSet

HashSet属于散列的存放类型，里面的内容是无序排放的。

通过循环的方式，由泛型所指定的类型变为指定的数组，将Set接口中的内容输出：

使用 T[ ] toArray(T[ ] a)

package org.listdemo.hashsetdemo;import java.util.HashSet;import java.util.Set;public class HashSetDemo03 {
   	public static void main(String[] args) {
   		Set
   
     all = new HashSet
    
     (); // 实例化Set接口对象		all.add("A");		all.add("B");		all.add("C");		all.add("D");		all.add("E");		String[] str = all.toArray(new String[] {
   });// 变为指定的泛型类型数组		for (int x = 0; x < str.length; x++) {
   		System.out.print(str[x] + "、");		}	}}
    
   

2、排序的子类：TreeSet

与 HashSet 不同的是，TreeSet 本身属于排序的子类，此类的定义如下：

public class TreeSet
   
     extends AbstractSet
    
     implements NavigableSet
     
      , Cloneable, Serializable
     
    
   

下面通过代码来观察其是如何进行排序的：

package org.listdemo.treesetdemo01;import java.util.Set;import java.util.TreeSet;public class TreeSetDemo01 {
   	public static void main(String[] args) {
   	Set
   
     all = new TreeSet
    
     (); // 实例化Set接口对象\	all.add("D");	all.add("X");	all.add("A");	System.out.println(all);	}}
    
   

虽然在增加元素的时候属于无序的操作，但是增加之后却可以为用户进行排序功能的实现。

小结：关于 TreeSet 的排序实现，如果是集合中对象是自定义的或者说其他系统定义的类没有实现Comparable 接口，则不能实现 TreeSet 的排序，会报类型转换（转向 Comparable 接口）错误。

换句话说要添加到 TreeSet 集合中的对象的类型必须实现了 Comparable 接口。 不过 TreeSet 的集合因为借用了 Comparable 接口，同时可以去除重复值，而 HashSet 虽然是Set 接口子类，但是对于没有复写 Object 的 equals 和 hashCode 方法的对象，加入了 HashSet集合中也是不能去掉重复值的。

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