一、Java 容器核心分类（先分清体系）
Java 容器主要分为两大体系，再结合基础的数组对比，整体结构如下：
| 类别 | 核心实现类 | 底层结构 | 核心特点 |
|---|---|---|---|
| 基础数组 | String[]/int[]等 |
连续内存空间 | 固定长度、查询快（下标访问）、增删慢、支持基本类型 |
| 集合 - List | ArrayList、LinkedList | 动态数组 / 双向链表 | 有序、可重复、允许 null；ArrayList 查询快增删慢，LinkedList 增删快查询慢 |
| 集合 - Set | HashSet、TreeSet | 哈希表 / 红黑树 | 无序（TreeSet 有序）、不可重复、HashSet 查询增删快，TreeSet 可排序 |
| 集合 - Map | HashMap、TreeMap、Hashtable | 哈希表 / 红黑树 | 键值对存储、键唯一；HashMap 非线程安全（效率高），Hashtable 线程安全（效率低） |
二、核心容器详解（重点 + 高频）
1. 基础数组（不是集合，但最基础）
- 核心特点：长度固定，一旦创建不能改；支持基本类型（int \[\]、char \[\]）和引用类型（String \[\]）；下标访问 O (1)，增删需手动移动元素（O (n)）。
- 使用场景：数据长度固定、频繁查询、无需增删的场景（比如固定长度的配置参数）。
- 示例 ：
int[] arr = new int[5]; arr[0] = 10;
2. List（有序可重复）
（1）ArrayList（最常用）
- 底层：动态扩容数组（默认初始容量 10，满了扩容 50%）；
- 优势：查询（get (index)）、遍历快（O (1)）；
- 劣势：中间增删慢（需移动元素，O (n)）；
- 场景：频繁查询、少量增删（比如列表展示数据）。
（2）LinkedList
- 底层：双向链表；
- 优势：首尾增删快（addFirst/addLast，O (1)）；
- 劣势：查询慢（需遍历链表，O (n)）；
- 场景：频繁增删、少量查询（比如队列 / 栈实现）。
3. Set（无序不可重复）
（1）HashSet
- 底层：基于 HashMap 实现（值存在 key，value 为固定对象）；
- 特点：无序、不可重复、查询 / 增删 O (1)；
- 去重原理：依赖元素的
hashCode()和equals()方法； - 场景：去重、快速查找元素是否存在（比如用户 ID 去重）。
（2）TreeSet
- 底层：红黑树；
- 特点：有序（自然排序 / 自定义排序）、不可重复、查询 / 增删 O (logn)；
- 场景：需要排序的去重场景（比如按价格排序的商品 ID）。
4. Map（键值对，键唯一）
（1）HashMap（最常用）
- 底层：哈希表（数组 + 链表 / 红黑树，JDK8+）；
- 特点：无序、键唯一、查询 / 增删 O (1)；非线程安全、允许 null 键 / 值；
- 核心：键的去重依赖
hashCode()和equals()； - 场景：键值对存储（比如统计次数、缓存数据）。
（2）TreeMap
- 底层：红黑树；
- 特点：键有序（自然排序 / 自定义排序）、查询 / 增删 O (logn)；
- 场景：需要按键排序的键值对（比如按时间排序的日志）。
（3）Hashtable
- 底层：哈希表；
- 特点：线程安全（方法加 synchronized）、效率低；不允许 null 键 / 值；
- 场景：几乎不用（替代方案：ConcurrentHashMap，线程安全且效率高）。
三、核心选型思路（快速选对容器）
- 需要下标访问 / 频繁查询 → ArrayList（别用 LinkedList）；
- 频繁首尾增删 → LinkedList（比如实现队列）；
- 去重 + 快速查找 → HashSet；
- 去重 + 排序 → TreeSet；
- 键值对存储 + 快速查询 → HashMap；
- 键值对 + 按键排序 → TreeMap；
- 线程安全的键值对 → ConcurrentHashMap（替代 Hashtable）；
- 长度固定 + 基本类型 → 数组。
四、关键区别（避坑重点）
- ArrayList vs 数组：数组长度固定，ArrayList 动态扩容；数组支持基本类型，ArrayList 只支持引用类型（需用包装类）；
- HashMap vs Hashtable：HashMap 非线程安全、允许 null，Hashtable 反之；
- HashSet vs TreeSet：HashSet 无序高效，TreeSet 有序但效率稍低；
- List vs Set：List 有序可重复，Set 无序不可重复。
| 方法类型 | 所属容器 / 工具类 | 核心使用场景 |
|---|---|---|
| Arrays.sort()/copyOf() | 基础数组（int \[\]/String \[\]） | 数组排序、扩容 / 缩容 |
| add(index, e)/get(index) | List（ArrayList/LinkedList） | 有序集合的下标增删、查询 |
| addFirst()/addLast() | LinkedList（List 子类） | 链表首尾快速增删（队列 / 栈） |
| add()/contains() | Set（HashSet/TreeSet） | 去重集合的增删、存在性判断 |
| first()/last() | TreeSet/TreeMap | 有序集合的最值获取 |
| put()/getOrDefault()/merge() | Map（HashMap/TreeMap） | 键值对存储、统计计数 |
| entrySet()/keySet() | Map（所有实现类） | Map 的高效遍历 |