这期内容当中小编将会给大家带来有关java 中集合的原理是什么，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。
一、概述
集合是一种长度可变，存储数据的数据结构多样，存储对象多样的一种数据容器。Java中集合可分为：List集合、Set集合、HashMap集合，等。
Java集合体系结构：
二、collection
collection是Java中所有值存储集合的顶级接口，因此它的所有直接或者间接实现类都有它的非私有方法，我们可以从它的方法开始了解这个体系的功能实现。
boolean add(E e) 确保此 collection 包含指定的元素。 boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中。 void clear() 移除此 collection 中的所有元素。 boolean contains(Object o) 如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。 boolean containsAll(Collection<?> c) 如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。 boolean equals(Object o) 比较此 collection 与指定对象是否相等。 int hashCode() 返回此 collection 的哈希码值。 boolean isEmpty() 如果此 collection 不包含元素，则返回 true。 Iterator<E> iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。 boolean remove(Object o) 从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话）。 boolean removeAll(Collection<?> c) 移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素。 boolean retainAll(Collection<?> c) 仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素。 int size() 返回此 collection 中的元素数。 Object[] toArray() 返回包含此 collection 中所有元素的数组。 <T> T[] toArray(T[] a) 返回包含此 collection 中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。1、List
List，是单列集合，存储的是一组插入有序的数据，并且数据可以重复。
List集合
LinkedList
ArrayList
1）ArrayList
示例：
public class CollectionTest { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); //添加元素，boolean add(E e) 确保此 collection 包含指定的元素 list.add("张三"); list.add(1); list.add('A'); System.out.println(list);//[张三, 1, A] //boolean addAll(Collection<? extends E> c) // 将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中 List list1 = new ArrayList(); list.add("java"); list.add("MySQL"); list.addAll(list1); System.out.println(list);//[张三, 1, A, java, MySQL] //boolean contains(Object o) // 如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。 System.out.println(list.contains("java"));//true //boolean remove(Object o) // 从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话）。 System.out.println(list.remove("java"));//true // int size() // 返回此 collection 中的元素数。 System.out.println(list.size());//4 //set(int index, E element) // 用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。 //并返回被修改的值 System.out.println(list.set(1, "李四")); //get(int index) // 返回此列表中指定位置上的元素。 System.out.println(list.get(1)); // Iterator<E> iterator() // 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。 //集合的遍历 Iterator iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } }说明：ArrayList底层是使用数组的形式创建集合的，因此基于数组的特性，此集合对数据的查找很快速，但是在删除或移动大量数据操作上会显得缓慢。它适合用于快速查找，但不适合做删除多的操作。
2）LinkedList
LinkedList：双向链表，内部没有声明数组，而是定义了Node类型的first 和last，用于记录首末元素。同时，定义内部类Node，作为LinkedList中 保存数据的基本结构。Node除了保存数据，还定义了两个变量：
prev变量记录前一个元素的位置
next变量记录下一个元素的位置
特点：
数据有序
底层结构为链表
ArrayList比较：
LinkedList的添加元素速度比ArrayList快；
LinkedList的查询速度比ArrayList慢；
底层数据结构不同：LinkedList用的是链表结构，而ArrayList底层使用 的是数组结构；
说明：LinkedList一般用于添加频繁的操作，ArrayList一般用于频繁查询 的操作。
示例：
public class Stack { private LinkedList data = null; public Stack(){ data = new LinkedList(); } // 添加元素 public boolean push(Object element) { data.addFirst(element); return true; } // 获取元素 public Object pop() { return data.pollFirst(); } // 判断集合是否为空 public boolean isEmpty() { return data.isEmpty(); } // 迭代元素 public void list() { Iterator it = data.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); } }}public class MyStack { public static void main(String[] args) { Stack stack = new Stack(); stack.push("张三"); stack.push("李四"); stack.push("王五"); stack.list(); System.out.println("-------------"); Object pop = stack.pop(); System.out.println(pop); }}2、set
1）HashSet
HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时都使用 这个实现类。
HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取、 查找、删除性能。
HashSet 具有以下特点：不能保证元素的排列顺序
HashSet 不是线程安全的
集合元素可以是 null
不能添加重复元素
HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。
对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和 hashCode(Object obj)方法，以实现对象相等规则。即：“相等的对象必须具有相等的散列码”。
示例：
public static void main(String[] args) { Set set = new HashSet(); // 添加 // boolean add(E e) ：把指定的元素添加到集合中 set.add("hello"); set.add("world"); set.add("world"); set.add(null); System.out.println(set); // 注：Set集合中元素是无序，并且不能重复 // boolean addAll(Collection<? extends E> c) ：把指定的集合添加到集合中 Set set1 = new HashSet(); set1.add("aaa"); set1.add("linux"); ; set.addAll(set1); System.out.println(set); // boolean remove(Object o) ：从集合中删除指定元素 set.remove("hello"); System.out.println(set); // boolean removeAll(Collection<?> c) ：从集合中删除指定集合中的所有元素 set1.add("aaa"); set1.add("linux"); set.removeAll(set1); System.out.println(set); // void clear() ：清空集合中所有元素 set.clear(); System.out.println(set); // int size() ：获取集合的元素个数 int size = set.size(); System.out.println(size); // boolean contains(Object o) ：判断集合中是否包含指定元素，包含为true，否则为false; System.out.println(set.contains("aaa")); // boolean isEmpty() ：判断集合是否为空 System.out.println(set.isEmpty()); }说明：在HashSet添加元素时，会首先比较两个元素的hashCode值是不相等，如 果不相等则直接添加；如果相等再判断两个元素的equals的值是否相等， 如果相等则不添加，如果不相等则添加。
2）TreeSet
TreeSet和TreeMap采用红黑树的存储结构
特点：有序，查询速度比List快
使用TreeSet集合是，对象必须具有可比较性。而要让对象具有可比较性有 两种方式：
第一种：实现Comparable接口，并重写compareTo()方法：
第二种：写一个比较器类，让该类去实现Comparator接口，并重写 comare()方法。
示例：
1.实体类
public class Student implements Comparable<Student>{ private String name; private int age; private String sex; private int height; public Student() { } public Student(String name, int age, String sex, int height) { this.name = name; this.age = age; this.sex = sex; this.height = height; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } public int getHeight() { return height; } public void setHeight(int height) { this.height = height; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return age == student.age && height == student.height && Objects.equals(name, student.name) && Objects.equals(sex, student.sex); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age, sex, height); } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + ", sex='" + sex + '\'' + ", height=" + height + '}'; } @Override public int compareTo(Student stu) { if (stu.getAge() > this.getAge()){ return 1; } if (stu.getAge() < this.getAge()){ return -1; } return stu.getName().compareTo(this.getName()); }}2.测试类：
public class TreeSetTest { public static void main(String[] args) { TreeSet treeSet = new TreeSet(); Student student1 = new Student("张三", 20, "男", 165); Student student2 = new Student("李四", 21, "男", 170); Student student3 = new Student("王五", 19, "女", 160); Student student4 = new Student("赵六", 18, "女", 165); Student student5 = new Student("田七", 20, "男", 175); treeSet.add(student1); treeSet.add(student2); treeSet.add(student3); treeSet.add(student4); treeSet.add(student5); System.out.println(treeSet); }}3.实体类
public class Teacher { private String name; public Teacher(){} public Teacher(String name){ this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Teacher{" + "name='" + name + '\'' + '}'; }}4.测试类
public class TreeSetTest2 { public static void main(String[] args) { Teacher teacher1 = new Teacher("11"); Teacher teacher2 = new Teacher("12"); Teacher teacher3 = new Teacher("13"); Teacher teacher4 = new Teacher("14"); Teacher teacher5 = new Teacher("15"); TreeSet treeSet1 = new TreeSet(new Comparator() { @Override public int compare(Object o1, Object o2) { return o1.hashCode() - o2.hashCode(); } }); treeSet1.add(teacher1); treeSet1.add(teacher2); treeSet1.add(teacher3); treeSet1.add(teacher4); treeSet1.add(teacher5); System.out.println(treeSet1); }}说明：HashSet去重是依靠hashCode和equals()方法，而TreeSet去重则 依靠的是比较器。
上述就是小编为大家分享的java 中集合的原理是什么了，如果刚好有类似的疑惑，不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识，欢迎关注编程网行业资讯频道。
