Collection和Collections的区别

1、java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式，其直接继承接口有List与Set。
Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set

Collection.png

1、Collection接口
Collection是最基本集合接口，它定义了一组允许重复的对象。Collection接口派生了两个子接口Set和List，分别定义了两种不同的存储方式，如下：

2、 Set接口
Set接口继承于Collection接口，它没有提供额外的方法，但实现了Set接口的集合类中的元素是无序且不可重复。
特征：无序且不可重复。

3、 List接口
List接口同样也继承于Collection接口，但是与Set接口恰恰相反，List接口的集合类中的元素是对象有序且可重复。
特征：有序且可重复。
两个重要的实现类：ArrayList和LinkedList
1.ArrayList特点是有序可重复的
2.LinkedList是一个双向链表结构的。

4、Map接口
Map也是接口，但没有继承Collection接口。该接口描述了从不重复的键到值的映射。Map接口用于维护键/值对（key/value pairs）。
特征：它描述了从不重复的键到值的映射。
两个重要的实现类：HashMap和TreeMap
1.HashMap，中文叫散列表，基于哈希表实现，特点就是键值对的映射关系。一个key对应一个Value。HashMap中元素的排列顺序是不固定的。更加适合于对元素进行插入、删除和定位。
2.TreeMap，基于红黑书实现。TreeMap中的元素保持着某种固定的顺序。更加适合于对元素的顺序遍历。

5、Iterator接口
Iterator接口，在C#里有例外一种说法IEnumerator，他们都是集合访问器，用于循环访问集合中的对象。 所有实现了Collection接口的容器类都有iterator方法，用于返回一个实现了Iterator接口的对象。Iterator对象称作迭代器，Iterator接口方法能以迭代方式逐个访问集合中各个元素，并可以从Collection中除去适当的元素。

2、java.util.Collections 是一个包装类（工具类/帮助类）。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作，服务于Java的Collection框架。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
 
public class TestCollections {
   
    public static void main(String args[]) {
        //注意List是实现Collection接口的
        List list = new ArrayList();
        double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 };
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            list.add(new Double(array[i]));
        }
        Collections.sort(list);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
        // 结果：23.0 111.0 112.0 231.0 456.0
    }
}

Collections类里面包括动态、有序、可变大小的一维数组Vector与ArrayList。
Vector与ArrayList，两者唯一的差别是：vector自带线程互斥，多个线程对其读写会抛出异常，而arraylist则允许多个线程读写，其他部分是一模一样的，换句话说，如果是单线程在读写，使用Vector与ArrayList没有任何区别，但现在编程基本都用ArrayList，使用Vector有点非主流了
1、Vector的使用如下：

public static void Vectortest() {
// Vector<Double>表示这个vector只能存放double
// Vector<String>表示这个vector只能存String
// 虽然Vector<Object> vector=new Vector<Object>();等价于Vector vector=new
// Vector();但是，eclipse中这样写会警告，表示你这个Vector不规范，╮(╯▽╰)╭
Vector<Object> vector = new Vector<Object>();
vector.add(1.6);
vector.add(2.06);
vector.add(1);
System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素：" + vector);
System.out.println("size()能求出vector的所含元素的个数：" + vector.size());
vector.remove(1);
System.out.println("remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是2.06这个元素：" + vector);
vector.remove(vector.lastElement());
System.out.println("删去最后一个元素的vector为：" + vector);
vector.add(0, 1.8888);
System.out.println("在第0个位置加入1.8888这个元素：" + vector);
vector.set(0, "a");
System.out.println("把第0个位置这个元素改为a：" + vector);
}

这段方法如果在主函数调用：

System.out.println("======Vector数据结构的测试开始======");
 Vectortest();
System.out.println("======Vector数据结构的测试结束======");

运行结果如下：
======Vector数据结构的测试开始======
单纯的add表示从结尾加入元素：[1.6, 2.06, 1]
size()能求出vector的所含元素的个数：3
remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是2.06这个元素：[1.6, 1]
删去最后一个元素的vector为：[1.6]
在第0个位置加入1.8888这个元素：[1.8888, 1.6]
把第0个位置这个元素改为a：[a, 1.6]
======Vector数据结构的测试结束======

2、ArrayList

public static void ArrayListtest() {
ArrayList<Double> arraylist = new ArrayList<Double>();
arraylist.add(1.0);
arraylist.add(4.0);
arraylist.add(5.0);
arraylist.add(2.3);
System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素：" + arraylist);
System.out.println("size()能求出所含元素的个数：" + arraylist.size());
arraylist.remove(1);
System.out.println("remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是4这个元素：" + arraylist);
arraylist.remove(arraylist.size() - 1);
System.out.println("删去最后一个元素的arraylist为：" + arraylist);
arraylist.add(0, 1.8888);
System.out.println("在第0个位置加入1.8888这个元素：" + arraylist);
arraylist.set(0, 9.0);
System.out.println("把第0个位置这个元素改为a：" + arraylist);
Collections.sort(arraylist);
System.out.println("如果arraylist不是抽象类型，则支持排序" + arraylist);
 
}

这里可以看到ArrayList删除最后一个元素的方式与Vector有所不同，主要是ArrayList没有lastElement()这个方法来取出最后一个元素remove()掉，只能用arraylist.size() - 1来确定最后一个元素的位置。如果在主函数这样调用这段方法：

System.out.println("======ArrayList数据结构的测试开始======");
ArrayListtest();
System.out.println("======ArrayList数据结构的测试结束======");

则得到如下的运行结果：
======ArrayList数据结构的测试开始======
单纯的add表示从结尾加入元素：[1.0, 4.0, 5.0, 2.3]
size()能求出所含元素的个数：4
remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是4这个元素：[1.0, 5.0, 2.3]
删去最后一个元素的arraylist为：[1.0, 5.0]
在第0个位置加入1.8888这个元素：[1.8888, 1.0, 5.0]
把第0个位置这个元素改为a：[9.0, 1.0, 5.0]
如果arraylist不是抽象类型，则支持排序[1.0, 5.0, 9.0]
======ArrayList数据结构的测试结束======

从上面的两个例子，可以看到Vector与ArrayList比一个普通的数组，也就是课本上所教的一维数组int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };强大很多，可以在任意位置插入元素，也可以不用遍历数组就能够用一个方法删除指定位置的元素，当然为你考试你还是要知道这个数组是怎么遍历的。其实，ArrayList与普通的一维数组完全可以实现互转，而且利用ArrayList还能够直接对array进行排序，而不用再对array写一个冒泡排序之类的，直接用Collections.sort();就能够排序数组，然后再用Collections.reverse();就能实现逆排序，当然还是那句，为你考试你还是要知道这个数组是怎么排序的。
比如如下的方法，实现了对一维数组int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };的排序与逆排序，先把数组转化成ArrayList再用Collections.sort();与Collections.reverse();排序，最后再把ArrayList内容转化回一维数组：

public static void arrayListSort() {
int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };
ArrayList<Integer> arraylist = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 0; i < array.length; i++)
System.out.print(array[i] + ",");
for (int i = 0; i < array.length; i++)
arraylist.add(array[i]);
Collections.sort(arraylist);
for (int i = 0; i < array.length; i++)
array[i] = arraylist.get(i);
System.out.print("排序后的数组：");
for (int i = 0; i < array.length; i++)
System.out.print(array[i] + ",");
Collections.reverse(arraylist);
for (int i = 0; i < array.length; i++)
array[i] = arraylist.get(i);
System.out.print("逆排序后的数组：");
for (int i = 0; i < array.length; i++)
System.out.print(array[i] + ",");
//排序之后把arraylist销毁
arraylist = null;
//这句是建议Java马上回收垃圾，当然这句有没有都行，Java在运行的过程中会自动清除垃圾的
System.gc();
}

在主函数中这样调用方法：

System.out.println("======Java数组排序开始======");
arrayListSort();
System.out.println("======Java数组排序结束======");

就能够得到如下的运行结果： ======Java数组排序开始====== 8,7,100,88,6,4,5,33,7,排序后的数组：4,5,6,7,7,8,33,88,100,逆排序后的数组：100,88,33,8,7,7,6,5,4, ======Java数组排序结束====== 另外，之前说的《Java中List的使用方法简单介绍》（点击打开链接）也是同样的道理 。
二、集合HashSet
另外，还有集合HashSet，HashSet与数学上的集合概念一模一样。由一个或多个元素所构成的叫做集合。HashSet具有：
1.确定性，集合中的元素必须是确定的，这个是废话，必须确定，难道我还可以在里面放一个不确定的东西进去吗？
2.互异性，集合中的元素互不相同。例如：集合A={1，a}，则a不能等于1，也就是如果你把两个1放进HashSet会自动变为一个1
3.无序性，集合中的元素没有先后之分。因此HashSet也不得进行排序操作
例如如下的一段方法：

public static void HashSettest() {
HashSet<Object> hashset = new HashSet<Object>();
hashset.add(1);
hashset.add(1);
hashset.add(5);
hashset.add(2.3);
System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素：" + hashset);
System.out.println("size()能求出所含元素的个数：" + hashset.size());
hashset.remove(1);
System.out.println("remove(1)表示删去'1'这个元素：" + hashset);
hashset.remove("asd");
System.out.println("如果没有'asd'这个元素则remove什么都不做：" + hashset);
hashset.add(1.8888);
System.out.println("加入1.8888这个元素：" + hashset);
}

在主函数中，调用这个方法：

System.out.println("======HashSet数据结构的测试开始======");
HashSettest();
System.out.println("======HashSet数据结构的测试结束======"); 

结果如下：
======HashSet数据结构的测试开始======
单纯的add表示从结尾加入元素：[1, 5, 2.3]
size()能求出所含元素的个数：3
remove(1)表示删去'1'这个元素：[5, 2.3]
如果没有'asd'这个元素则remove什么都不做：[5, 2.3]
加入1.8888这个元素：[5, 1.8888, 2.3]
======HashSet数据结构的测试结束======
HashSet有add()方法与remove()方法，add()所加的元素没有顺序，每次用System.out.println()打印的结果可能顺序不一样，也不能向上面Vector与ArrayList一样，只要所存的元素不是Object，就能使用Collections.sort(arraylist);来排序

三、二元组HashMap
这里的使用方法和上面的数据基本相同，也很简单，就是put方法来对象进去map，而get能够取走map中的对象，但是试图把二元组HashMap用成三元组是错误的，如果一个对象中含有元素过多，那你应该考虑用类。而不是还在迷恋Java中介乎于普通变量与Class类之间的Collections类。
比如如下方法就展示了试图把HashMap改成三元组的错误操作：

public static void Maptest(){
System.out.println("======Map错误的使用开始======");
HashMap<String,String> map=new HashMap<String, String>();
HashMap<String,HashMap<String, String>> bigmap=new HashMap<String, HashMap<String, String>>();
map.put("key1","1");
map.put("key2","2"); 
bigmap.put("test1",map);
map.clear();
map.put("key1","3");
map.put("key2","4"); 
bigmap.put("test2",map);
System.out.println(bigmap);
System.out.println(bigmap.get("test1").get("key1"));
System.out.println(bigmap.get("test1").get("key2"));
System.out.println(bigmap.get("test2").get("key1"));
System.out.println(bigmap.get("test2").get("key2"));
System.out.println("======Map错误的使用结束======");
System.out.println("======Map正确的使用开始======");
map.clear();
bigmap=null;
map.put("key1","1");
map.put("key2","2");
map.put("key3","3");
System.out.println(map);
System.out.println("======Map正确的使用结束======");
}

在主函数调用这段代码，得到下面的运行结果：
======Map数据结构的测试开始======
======Map错误的使用开始======
{test1={key2=4, key1=3}, test2={key2=4, key1=3}}
3
4
3
4
======Map错误的使用结束======
======Map正确的使用开始======
{key3=3, key2=2, key1=1}
======Map正确的使用结束======
======Map数据结构的测试结束======
这段程序本来用意是很明显，试图构造出一个{test1,key1,1},{test1,key2,2},{test2,key3,3},{test2,key4,4}
然而，每个bigmap中还是存得都是那个map，你一旦把map清空，原来test1中的那个map也同样被清空， 有人试图创造多个map1,map2,...那你还不如用一个简单的类，看起来更加明确，而且类中以后还能写方法，被继承