集合概述 & Collection 接口

所属包：java.util；集合只存引用类型，基本数据类型要使用包装类 虚线框 = 接口，实线框 = 实现类

一、集合概述

1. 集合是什么

集合是 Java 提供的容器，用来存储、管理多个对象，长度可变。 数组也是容器，集合就是为了弥补数组的短板。

2. 数组 vs 集合对比

对比项	数组	集合
长度	固定，创建后不能修改	可变，自动扩容
存储内容	可以存基本类型、引用类型	只能存引用类型（存基本类型会自动装箱）
存储类型	同一数组只能存同一种类型	可以指定泛型，限制类型；不指定默认存 Object
自带方法	方法很少，只有 length 属性	大量现成增删改查方法，功能强大

3. 集合核心继承体系

• 单列集合：Collection （一次存一个元素）
  • List（子接口）→ 实现类：ArrayList、LinkedList、Vector
  • Set（子接口）→ 实现类：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
• 双列集合：Map （一次存一对键值对 key-value）
  • 实现类：HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties

4. 集合四大核心接口

接口	描述
Collection	集合中最基本的接口，一般不直接使用该接口
List	Collection 的子接口，存储有序、可重复对象，常用接口
Set	Collection 的子接口，存储**无序、唯一（不可重复）**对象
Map	存储一组键值对，提供 key 到 value 的映射关系

✅ 纠正 PPT 文字错误：PPT 写 List "无序" 是写错了，List 是有序、带索引！

二、Collection 接口（单列集合顶层接口）

Collection 是所有单列集合的顶层接口，List、Set 都继承它；接口不能 new，只能用实现类 + 多态写法。

✅ PPT 列出基础方法

方法声明	功能描述
boolean add(Object o)	向集合中添加一个元素
boolean addAll(Collection c)	将指定集合 c 里所有元素添加到当前集合
void clear()	删除集合中所有元素，清空集合
boolean remove(Object o)	删除集合中指定的元素
boolean removeAll(Collection c)	删除当前集合中，同时存在于集合 c 里的元素（差集）

✅ 补充剩余常用 Collection 方法（完整版本）

方法声明	功能描述
boolean contains(Object o)	判断集合是否包含指定元素
boolean containsAll(Collection c)	判断当前集合是否包含集合 c 全部元素
boolean retainAll(Collection c)	保留两个集合的交集，删掉其他元素
int size()	获取集合内元素个数
boolean isEmpty()	判断集合是否为空（元素数量为 0）
Object[] toArray()	集合转为 Object 数组
<T> T[] toArray(T[] a)	集合转为指定泛型数组

代码示例（多态，ArrayList 演示）

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class TestCollection {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态写法：父接口引用指向子类对象
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();

        // add 添加
        coll.add("张三");
        coll.add("李四");
        coll.add("王五");
        System.out.println(coll); // [张三, 李四, 王五]

        Collection<String> coll2 = new ArrayList<>();
        coll2.add("李四");
        coll2.add("赵六");
        // addAll 批量添加
        coll.addAll(coll2);
        System.out.println(coll);

        // remove 删除单个元素
        coll.remove("王五");
        System.out.println(coll);

        // removeAll 删除交集元素
        coll.removeAll(coll2);
        System.out.println(coll);

        // size、contains、isEmpty
        System.out.println(coll.contains("张三"));
        System.out.println(coll.size());
        System.out.println(coll.isEmpty());

        // clear 清空全部元素
        coll.clear();
        System.out.println(coll.isEmpty());
    }
}

三、Collection 通用遍历方式

1. 迭代器 Iterator：单列集合通用遍历，Set 无索引优先用迭代器

2. 增强 for 循环（for-each）：底层封装迭代器，写法简洁

   for(元素类型 变量 : 集合/数组){
   System.out.println(变量);
   }

3. JDK8 forEach + Lambda 表达式（之前 Lambda 知识点，整合进来）

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

四、重点易错点总结

1. 虚线 = 接口，实线 = 实现类；Collection、List、Set、Map 都是接口，不能直接 new
2. List：有序、带索引、元素可重复 ；Set：无序、无索引、元素不可重复
3. remove(Object o)：Collection 层面是按元素对象删除，不是索引；只有 List 才有按索引删除的重载方法
4. clear()只是清空里面元素，集合对象本身还存在，不是变成 null
5. 集合存储的是对象地址，不是对象本身；泛型用来限定存储类型，避免类型转换异常
6. Map 是双列集合，不属于 Collection 分支，和 Collection 是平级两大分支

五、小节小结

• 集合分两大分支：单列 Collection、双列 Map
• Collection 是单列集合根接口，定义所有单列集合通用增删查方法
• 单列集合遍历：迭代器、增强 for、forEach+Lambda