一、集合框架概述
- 定义：Java 集合是用于存储、管理和操作一组对象的容器，位于 java.util 包下，替代了早期的数组（数组长度固定，集合长度可变）。
2. 核心接口：集合框架的顶层是 Collection 和 Map 两大接口，所有集合类都实现这两个接口或其子接口。
3. 特点
- 存储对象（不能直接存基本数据类型，需用包装类）
- 动态扩容，无需手动指定长度
- 提供丰富的操作方法（增删改查、排序、遍历等）
二、Collection 接口体系
Collection 是单列集合的根接口，存储单个元素，主要子接口有 List、Set、Queue。
- List 接口（有序、可重复）
元素按插入顺序排列，可通过索引访问，允许存储重复元素。
表格
实现类 特点 适用场景
ArrayList 底层是动态数组，查询快、增删慢（尾部增删除外），线程不安全 大量查询、少量增删的场景 。
LinkedList 底层是双向链表，查询慢、增删快，线程不安全 大量增删、少量查询的场景。
Vector 底层是动态数组，线程安全（方法加 synchronized ），效率低 多线程环境下的集合操作（已被 ArrayList 替代） 。
- Set 接口（无序、不可重复）
元素无索引，不允许存储重复元素，判断重复的依据是 equals() 和 hashCode() 方法。
表格
实现类 特点 适用场景
HashSet 底层是哈希表（数组+链表/红黑树），无序，查询增删快，线程不安全 快速去重、无需排序的场景 。
LinkedHashSet 底层是哈希表+双向链表，有序（插入顺序），线程不安全 去重且需要保留插入顺序的场景 。
TreeSet 底层是红黑树，可自然排序或自定义排序，线程不安全 去重且需要排序的场景 。
- Queue 接口（队列，先进先出 FIFO）
用于模拟队列结构，常用实现类：
- LinkedList：实现了 Queue 接口，可作为队列使用
- PriorityQueue：优先队列，元素按优先级排序，而非插入顺序
三、Map 接口体系（双列集合，键值对）
Map 是双列集合的根接口，存储 key-value 键值对，key 唯一，value 可重复，key 和 value 都可以是 null（HashMap 支持，Hashtable 不支持）。
表格
实现类 特点 适用场景
HashMap 底层是哈希表，无序，线程不安全，效率高 日常键值对存储，单线程环境 。
LinkedHashMap 底层是哈希表+双向链表，有序（插入顺序），线程不安全 键值对存储且需要保留插入顺序 。
TreeMap 底层是红黑树，key 可自然排序或自定义排序，线程不安全 键值对存储且需要按 key 排序 。
Hashtable 底层是哈希表，线程安全，效率低，不允许 key/value 为 null 多线程环境（已被 ConcurrentHashMap 替代） 。
四、集合的遍历方式
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Iterator 迭代器：通用遍历方式，支持在遍历中删除元素，适用于所有 Collection 集合。
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增强 for 循环（foreach）：语法简洁，不能在遍历中删除元素。
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普通 for 循环：适用于 List 集合（可通过索引访问）。
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Map 集合的遍历
- 方式1：遍历 key 集合，再获取 value
- 方式2：遍历 entry 键值对（推荐，效率高）
五、Collections 工具类
java.util.Collections 是操作集合的工具类，提供静态方法：
- sort(List list) ：对 List 集合进行自然排序
- shuffle(List list) ：随机打乱 List 集合元素顺序
- reverse(List list) ：反转 List 集合元素顺序
- synchronizedList(List list) ：将线程不安全的 List 转为线程安全