集合进阶（Collections Set List）

一、集合体系总览

Java 集合根接口：Collection（单列集合，存一个个对象）两大分支：

1. List：有序、可重复、有索引
2. Set：无序、不重复、无索引

工具类：Collections：操作集合的静态工具方法

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二、Collection 集合

1. 特点

• 所有单列集合的根接口
• 定义了所有单列集合共有的方法
• 不能直接创建对象，只能使用实现类（ArrayList、HashSet 等）

2. 常用方法（所有 List/Set 都能用）

// 添加元素
collection.add("张三");

// 清空集合
collection.clear();

// 删除指定元素
collection.remove("张三");

// 判断是否包含某个元素
collection.contains("张三");

// 判断是否为空
collection.isEmpty();

// 获取集合大小
collection.size();

// 转成数组
collection.toArray();

3. Collection 遍历方式（3 种）

1. 迭代器遍历（通用）

   Iterator it = list.iterator();
   while(it.hasNext()){
   String s = it.next();
   }

2. 增强 for 循环（最常用）

   for(String s : collection){
   System.out.println(s);
   }

3. forEach 方法（Lambda）

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

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三、List 集合（有序、可重复、有索引）

1. 特点

• 存取有序
• 元素可重复
• 有索引，可以通过索引操作

2. 常用实现类

1. ArrayList：底层数组，查询快、增删慢
2. LinkedList：底层链表，查询慢、增删快（可做队列、栈）

3. List 特有方法（带索引）

// 在指定索引插入元素
list.add(2, "李四");

// 根据索引删除
list.remove(2);

// 修改指定索引元素
list.set(1, "王五");

// 根据索引获取元素
list.get(0);

4. List 遍历方式（4 种）

1. 普通 for 循环（利用索引）
2. 迭代器
3. 增强 for
4. Lambda forEach

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四、Set 集合（无序、不重复、无索引）

1. 特点

• 存取无序
• 元素唯一，不能重复
• 没有索引，不能用普通 for 遍历

2. 常用实现类

1. HashSet：最常用，底层哈希表，无序、不重复
2. LinkedHashSet ：底层哈希表 + 链表，有序、不重复
3. TreeSet ：底层红黑树，可排序、不重复

3. HashSet 去重原理（面试高频）

1. 先调用 hashCode() 计算哈希值
2. 哈希值相同，再调用 equals() 比较内容
3. 都相同 → 判定重复，不存入

注意 ：自定义对象要存在 HashSet 中，必须重写 hashCode () 和 equals ()

4. TreeSet 排序规则

• 对元素自动排序
• 两种排序方式：
  1. 自然排序 ：元素类实现 Comparable 接口
  2. 比较器排序 ：创建集合时传入 Comparator

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五、Collections 工具类

1. 作用

专门用来操作 Collection 集合的静态工具类

2. 常用方法

// 批量添加多个元素
Collections.addAll(list, "a", "b", "c");

// 打乱顺序（只对 List 有效）
Collections.shuffle(list);

// 排序（默认升序）
Collections.sort(list);

// 自定义排序（比较器）
Collections.sort(list, (o1, o2) -> o2 - o1);

// 获取最大值
Collections.max(list);

// 获取最小值
Collections.min(list);

// 反转集合
Collections.reverse(list);

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六、面试题题总结

1. List 和 Set 的区别
   • List：有序、可重复、有索引
   • Set：无序、不重复、无索引
2. ArrayList 和 LinkedList 区别
   • ArrayList：数组，查询快
   • LinkedList：链表，增删快
3. HashSet 如何保证去重
   • hashCode() + equals()
4. Collections 和 Collection 的区别
   • Collection：根接口
   • Collections：操作集合的工具类

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总结

1. Collection：单列集合根接口，定义通用方法
2. List：有序、可重复、有索引（ArrayList/LinkedList）
3. Set：无序、不重复、无索引（HashSet/LinkedHashSet/TreeSet）
4. Collections：集合工具类，提供排序、打乱、批量添加等静态方法