1.集合概念

集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。

2.集合与数组的区别（集合和数组都是容器，它们有啥区别呢？）

• 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的
• 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

3.集合框架

• 集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map。
• Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是java.util.List和java.util.Set。其中，List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序，而且不可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。
• 集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。

4.List接口介绍

• ArrayList
  优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
  缺点: 线程不安全，效率高

• Vector
  优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
  缺点: 线程安全，效率低

• LinkedList
  优点: 底层数据结构是链表(双向链表)，查询慢，增删快。
  缺点: 线程不安全，效率高

5.Set接口介绍

• HashSet（底层实现是HashMap）
  底层数据结构是哈希表。(无序,唯一)
  如何来保证元素唯一性?
  1.依赖两个方法：hashCode()和equals()
• LinkedHashSet
  底层数据结构是链表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
  1.由链表保证元素有序
  2.由哈希表保证元素唯一
• TreeSet
  底层数据结构是红黑树。(唯一，有序)
  1.如何保证元素排序的呢?
  自然排序
  比较器排序
  2.如何保证元素唯一性的呢?
  根据比较的返回值是否是0来决定

ps:什么是哈希表呢？

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。

从上图中可以看出，哈希表实则是数组+链表的形式组成，数组指的上图中的01233456…，链表则指的是在这里插入图片描述

ps:哈希表实现：
1.在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
2.简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。

以下是存储流程图：

6.针对Collection集合我们到底使用谁?(掌握)

唯一吗？

是：Set

排序吗？

是：TreeSet或LinkedHashSet
否：HashSet
如果你知道是Set，但是不知道是哪个Set，就用HashSet。

否：List

要安全吗?

是：Vector
否：ArrayList或者LinkedList

查询多：ArrayList
增删多：LinkedList
如果你知道是List，但是不知道是哪个List，就用ArrayList。

1.如果你知道是Collection集合，但是不知道使用谁，就用ArrayList。
2.如果你知道用集合，就用ArrayList。

7.Map接口介绍
1.现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即 java.util.Map 接口。
2.我们通过查看 Map 接口描述，发现 Map 接口下的集合与 Collection 接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。

• Collection 中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
• Map 中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的
  值。
• Collection 中的集合称为单列集合， Map 中的集合称为双列集合。
• 需要注意的是， Map 中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。

Map接口有三个比较重要的实现类，分别是HashMap、TreeMap和HashTable。
1.TreeMap是有序的，HashMap和HashTable是无序的。
2.Hashtable的方法是同步的，HashMap的方法不是同步的。这是两者最主要的区别。
这就意味着:
1.Hashtable是线程安全的，HashMap不是线程安全的。
2.HashMap效率较高，Hashtable效率较低。如果对同步性或与遗留代码的兼容性没有任何要求，建议使用HashMap。 查看Hashtable的源代码就可以发现，除构造函数外，Hashtable的所有 public 方法声明中都有 synchronized关键字，而HashMap的源码中则没有。
3.Hashtable不允许null值，HashMap允许null值（key和value都允许）
4.父类不同：Hashtable的父类是Dictionary，HashMap的父类是AbstractMap

8.TreeSet, LinkedHashSet and HashSet 的区别
1.介绍

• TreeSet的主要功能用于排序
• LinkedHashSet的主要功能用于保证FIFO即有序的集合(先进先出)
• HashSet只是通用的存储数据的集合

2.相同点

• Duplicates elements: 因为三者都实现Set interface，所以三者都不包含duplicate elements
• Thread safety: 三者都不是线程安全的，如果要使用线程安全可以Collections.synchronizedSet()

3.不同点

• Performance and Speed: HashSet插入数据最快，其次LinkHashSet，最慢的是TreeSet因为内部实现排序
• Ordering: HashSet不保证有序，LinkHashSet保证FIFO即按插入顺序排序，TreeSet安装内部实现排序，也可以自定义排序规则
• null:HashSet和LinkHashSet允许存在null数据，但是TreeSet中插入null数据时会报NullPointerException

9.ArrayList、和*hashset扩容问题

ArrayList 默认初始容量为10
线程不安全，查询速度快
底层数据结构是数组结构
扩容增量：原容量的 0.5倍
如 ArrayList的容量为10，一次扩容后是容量为15

Vector：线程安全，但速度慢
底层数据结构是数组结构
加载因子为1：即当 元素个数 超过 容量长度 时，进行扩容
扩容增量：原容量的 1倍
如 Vector的容量为10，一次扩容后是容量为20

HashSet：线程不安全，存取速度快
底层实现是一个HashMap（保存数据），实现Set接口
默认初始容量为16（为何是16，见下方对HashMap的描述）
加载因子为0.75：即当 元素个数 超过 容量长度的0.75倍 时，进行扩容
扩容增量：原容量的 1 倍
如 HashSet的容量为16，一次扩容后是容量为32

10.案例
按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
具体规则：

1. 组装54张扑克牌将
2. 54张牌顺序打乱
3. 三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。
4. 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
   规则：手中扑克牌从大到小的摆放顺序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3

案例分析：

1. 准备牌：
   完成数字与纸牌的映射关系：
   使用双列Map(HashMap)集合，完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。
2. 洗牌：
   通过数字完成洗牌发牌
3. 发牌：
   将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。
   存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。
   将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。
4. 看牌：
   通过Map集合找到对应字符展示。
   通过查询纸牌与数字的对应关系，由数字转成纸牌字符串再进行展示。

public class Poker {
public static void main(String[] args) {
/*
* 1组装54张扑克牌
*/
// 1.1 创建Map集合存储
HashMap<Integer, String> pokerMap = new HashMap<Integer, String>();
// 1.2 创建 花色集合 与 数字集合
ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();
// 1.3 存储 花色 与数字
Collections.addAll(colors, "?", "?", "?", "?");
Collections.addAll(numbers, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4",
"3");
// 设置 存储编号变量
int count = 1;
pokerMap.put(count++, "大王");
pokerMap.put(count++, "小王");
// 1.4 创建牌 存储到map集合中
for (String number : numbers) {
for (String color : colors) {
String card = color + number;
pokerMap.put(count++, card);
}
}
/*
* 2 将54张牌顺序打乱
*/
// 取出编号 集合
Set<Integer> numberSet = pokerMap.keySet();
// 因为要将编号打乱顺序 所以 应该先进行转换到 list集合中
ArrayList<Integer> numberList = new ArrayList<Integer>();
numberList.addAll(numberSet);
// 打乱顺序
Collections.shuffle(numberList);
// 3 完成三个玩家交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌
// 3.1 发牌的编号
// 创建三个玩家编号集合 和一个 底牌编号集合
ArrayList<Integer> noP1 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> noP2 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> noP3 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> dipaiNo = new ArrayList<Integer>();
// 3.2发牌的编号
for (int i = 0; i < numberList.size(); i++) {
// 获取该编号
Integer no = numberList.get(i);
// 发牌
// 留出底牌
if (i >= 51) {
dipaiNo.add(no);
} else {
if (i % 3 == 0) {
noP1.add(no);
} else if (i % 3 == 1) {
noP2.add(no);
} else {
noP3.add(no);
}
}
}
// 4 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
// 4.1 对手中编号进行排序
Collections.sort(noP1);
Collections.sort(noP2);
Collections.sort(noP3);
Collections.sort(dipaiNo);
// 4.2 进行牌面的转换
// 创建三个玩家牌面集合 以及底牌牌面集合
ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();
// 4.3转换
for (Integer i : noP1) {
// 4.4 根据编号找到 牌面 pokerMap
String card = pokerMap.get(i);
// 添加到对应的 牌面集合中
player1.add(card);
}
for (Integer i : noP2) {
String card = pokerMap.get(i);
player2.add(card);
}
for (Integer i : noP3) {
String card = pokerMap.get(i);
player3.add(card);
}
for (Integer i : dipaiNo) {
String card = pokerMap.get(i);
dipai.add(card);
}
//4.5 查看
System.out.println("令狐冲："+player1);
System.out.println("石破天："+player2);
System.out.println("鸠摩智："+player3);
System.out.println("底牌："