概述
概念：集合类(Collection)存放于java.util包中，是用来管理一组对象的单一对象。
集合类存放的都是对象的引用（即地址信息），而非对象本身，出于表达上的便利，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用。
集合内的对象被称之为元素(elements)。
通常，集合可以处理很多种类型的对象，这些对象都有一个共同的父类Object
分类
java的集合框架可以简化为如下图所示（本图来自于《Java核心编程技术（第二版）》）：
再细化：
可以看出java集合框架主要提供三种类型的集合（Set，List，Map）和一个迭代器。
集合类型主要有3种：Set(集）、List(列表）和Map(映射)。
(1)集（Set）
集（set）的对象无排列顺序，只是简单的把对象加入集合中，就像往口袋里放东西。
对集中成员的访问和操作是通过集中对象的引用进行的，所以集中不能有重复对象。
Set判断集合中两个对象相同不是使用"=="运算符，而是根据equals方法。每次加入一个新对象时，如果这个新对象和当前Set中已有对象进行equals方法比较都返回false时，则允许添加对象，否则不允许。
Set集合的主要实现类：
- HashSet：按照哈希算法来存储集合中的对象，速度较快。
- LinkedHashSet：不仅实现了哈希算法，还实现了链表的数据结构，提供了插入和删除的功能。当遍历LinkedHashSet集合里的元素时，LinkedHashSet将会按元素的添加顺序来访问集合里的元素。
- TreeSet：实现了SortedSet接口（此接口主要用于排序操作，即实现此接口的子类都属于排序的子类）也就是加入了对象比较的方法。通过对集中的对象迭代，我们可以得到一个升序的对象集合。
- EnumSet：专门为枚举类设计的有序集合类，EnumSet中所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值，该枚举类型在创建EnumSet时显式、或隐式地指定。
(2)列表（List）
列表（List）的主要特征是其对象以线性方式存储，默认按元素的添加顺序设置元素的索引，没有特定顺序，只有一个开头和一个结尾。
List中的对象按照索引的顺序排序，可以有重复的对象。List与数组相似。
List集合的主要实现类：
- ArrayList：可以理解为长度可变的数组。可以对集合中的元素快速随机访问，但是做插入或删除操作时效率较低。
- LinkedList：使用链表的数据接口。
与ArrayList相反，插入或删除操作时速度快，但是随机访问速度慢。
同时实现List接口和Deque接口，能对它进行队列操作，即可以根据索引来随机访问集合中的元素，也能将LinkedList当作"双端队列"使用，自然也可以被当作"栈"来使用（可以实现“FIFO先进先出，FILO后入先出”）。
(3)映射（Map）
映射与集或列表有明显区别，映射中每个项都是成对的。
Map是一种把键对象(key)和值对象(value)进行映射的集合（k-v）。k相当于v的索引，v仍然可以是Map类型(k-v)。
key和value都可以是任何引用类型的数据。
Map的key不允许重复，即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较结果总是返回false。
key集的存储形式和Set集合完全相同(即key不能重复)
value集的存储形式和List非常类似(即value可以重复、根据索引来查找)
映射中存储的每个对象都有一个相关的关键字（Key）对象，关键字决定了对象在映射中的存储位置，检索对象时必须提供相应的关键字，就像在字典中查单词一样。并且，关键字应该是唯一的。
关键字本身并不能决定对象的存储位置，它需要通过一种散列(hashing)技术来处理，产生一个被称作散列码(hash code)的整数值，通过整数值，来确定存储的位置。
Map集合的主要实现类：
- HashMap：按照哈希算法来存取key，有很好的存取性能，和HashSet一样，要求覆盖equals()方法和hasCode()方法，同时也不能保证集合中每个key-value对的顺序。
- LinkedHashMap：使用双向链表来维护key-value对的次序，该链表负责维护Map的迭代顺序，与key-value对的插入顺序一致。
- TreeMap：一个红黑树数据结构，每个key-value对即作为红黑树的一个节点。实现了SortedMap接口，能对key进行排序。TreeMap可以保证所有的key-value对处于有序状态。同样，TreeMap也有两种排序方式（自然排序、定制排序）
Set，List，Map的比较
1、Set（无序、不能重复）
Set里存放的对象是无序，不能重复的，集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中。
2、List（有序、可重复）
List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法，查询速度快。因为往List集合里插入或删除数据时，会伴随着后面数据的移动，所有插入删除数据速度慢。
3、Map（键值对、键唯一、值不唯一）
Map集合中存储的是键值对，键不能重复，值可以重复。根据键得到值，对Map集合遍历时先得到键的Set集合，对Set集合进行遍历，得到相应的值。
集合底层数据结构和基本性质
List集合（有序，元素可以重复）
1.ArrayList集合：
1）底层数据结构是数组，查找快，增删慢。
2）线程不安全，效率高
2.Vector集合：
1） 底层数据结构是数组，查询快，增删慢
2）线程安全，效率低
3.LinkedList集合：
1） 底层数据结构是链表，查询慢，增删快
2）线程不安全，效率高Set集合（元素不可重复，元素唯一）
1.Hashset集合：
1） 底层数据结构是哈希表，哈希表依赖两个方法hascode ()和equals（）方法
2）两个方法的执行顺序：
首先判断hascode()值是否相同
相同：继续执行equals()方法，看其返回值
true： 说明元素重复，不添加
false：就直接添加元素
不相同：就直接添加到集合
2.Treeset集合：
1）底层数据结构是二叉树Map集合
1. java中的Map集合是双列的，Map集合是Map集合家族的根接口，它有HashMap和TreeMap集合两个子类。
2. Map集合中只对键有效，而对值是无效的。
3.子类的数据结构：
Hashmap：底层数据结构是哈希表
Treemap：底层数据结构是二叉树。其性质和Set的底层数据结构一样。集合和数组
相同点：
都是存储数据的容器，存储Object类型时，其实存储的都是对象的引用(地址)
不同点：
（1）数组可以存储基本数据类型，集合不可以；
（2）数组的长度固定，对象数量未知时不适合使用，
集合的长度可变，适用性比较广。
使用集合
Lists：
最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。
当插入、删除频繁时，使用LinkedList()
Sets：
HashSet通常优于TreeSet（插入、查找）。只有当需要产生一个经过排序的序列，才用TreeSet。TreeSet能够维护其内元素的排序状态。
在各种Maps中HashMap用于快速查找。
当元素个数固定，用Array，因为Array效率是最高的。
结论：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。
集合的简单应用：
List和Map的区别
存储结构不同：
List是存储单列的集合
Map存储的是双列（key-value键值对）的集合
元素是否可重复：
List允许元素重复
Map不允许key重复，value可以重复
是否有序：
List集合是有序的(存储有序)
Map集合是无序的(存储无序)
ArrayList和LinkedList的区别
ArrayList的底层是数组，LinkedList的底层是双向链表(一个元素内同时存储了上一个元素和下一个元素的地址) 。
优缺点：
ArrayList它支持以角标位置进行索引出对应的元素(随机访问)，而LinkedList则需要通过移动指针，遍历整个链表来获取对应的元素。因此一般来说ArrayList的随机访问速度是要比LinkedList快的。
对于删除和修改而言，ArrayList由于是数组，消耗是比较大，它要通过复制和移动数组实现。而LinkedList是双向链表，删除和修改只需要修改对应的指针即可，消耗是很小的。因此一般来说LinkedList的增删速度是要比ArrayList要快的。
