Java笔记——集合

集合框架体系

集合的理解和好处

• 数组（缺点）

1) 长度开始时必须指定，而且一旦指定，不能更改
2) 保存的必须为同一类型的元素
3) 使用数组进行增加、删除元素比较麻烦

• 集合

1) 可以动态保存任意多个对象，使用比较方便
2) 提供了一系列方便的操作对象的方法: add, remove, set, get等
3) 使用集合添加，删除元素更简洁

集合框架

Java的集合类很多，主要分为两大类：

• 单列集合 Collection 接口有两个重要的子接口 List， Set， 它们的实现子类都是单列集合
• 双列集合 Map 接口的实现子类是双列集合 存放的key-value对

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {} 
public interface Map<K, V> {}

集合的选择

1) 先判断存储的类型(一组对象[单列]或一组键值对[双列])
2) 一组对象[单列]: Collection接口
    允许重复: List
    	增删多: LinkedList [底层维护了一个双向链表]
    	改查多: ArrayList [底层维护 Object 类型的可变数组]
    不允许重复: Set
    	无序: HashSet[底层是HashMap，维护了一个哈希表即(数组+链表+红黑树)J]
    	排序: TreeSet
    	插入和取出顺序一致: LinkedHashSet，维护数组+双向链表
3)一组键值对[双列]: Map
	键无序: HashMap [底层是:哈希表 jdk7: 数组+链表，jdk8: 数组+链表+红黑树]
	键排序: TreeMap
	键插入和取出顺序一致: LinkedHashMap
	读取文件: Properties

Collection 接口

• Collection 接口实现类的特点

1. collection实现子类可以存放多个元素，每个元素可以是Object
2. 有些Collection的实现类可以存放重复的元素，有些不可以
3. 有些Collection的实现类元素是有序的(List)，有些不是有序(Set)
4. Collection接口没有直接的实现子类，是通过它的子接口Set和List来实现的

• Collection 接口常用方法

1. add: 添加单个元素
2. remove: 删除指定元素
3. contains: 查找元素是否存在
4. size: 获取元素个数
5. isEmpty: 判断是否为空
6. clear: 清空
7. addAll: 添加多个元素
8. containsAll: 查找多个元素是否都存在
9. removeAll: 删除多个元素

• Collection 接口遍历元素

// 方式1 - 使用Iterator（迭代器）
1. Iterator 对象称为迭代器，主要用于遍历 Collection 集合中的元素。
2. 所有实现了 Collection 接口的集合类都有一个 iterator() 方法，用以返回一个实现了 
   Iterator 接口的对象，即可以返回一个迭代器。
3. 结构: 接口Iterator<E> 
4. Iterator 仅用于遍历集合，Iterator 本身并不存放对象。
5. 基本语法
    Iterator iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Object obj = iterator.next();
        System.out.println("obj = " + obj);
    }
6. 快捷方式 itit

// 方式2 - for循环增强
1. 增强for循环，可以代替iterator迭代器，特点：增强for就是简化版的iterator，本质一样。
  只能用于遍历集合或数组。
2. 基本语法
    for (元素类型 元素名 : 集合名或数组名) {
        访问元素
    }
3. 快捷方式 I, iter

List 接口

• 基本介绍

List 接口是 Collection 接口的子接口
1. List集合类中元素有序(即添加顺序和取出顺序一致)、且可重复
2. List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引
3. List容器中的元素都对应一个整数型的序号记录其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。
4. JDK API 中List接口的实现类有：ArrayList, LinkedList, Vector, Stack, ...

• List 接口常用方法

List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法
1. void add(int index, Object ele): 在index位置插入ele元素
2. boolean addAll(int index, Collection eles): 从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
3. Object get(int index): 获取指定index位置的元素!
4. int indexOf(Object obj): 返回obj在集合中首次出现的位置
5. int lastlndexOf(Object obj): 返回obj在当前集合中未次出现的位置
6. Object remove(int index): 移除指定index位置的元素，并返回此元素
7. Object set(int index, Object ele): 设置指定index位置的元素为ele, 相当于是替换
8. List subList(int fromlndex, int tolndex): 返回从fromIndex到tolndex位置的子集合 前闭后开

• List 的三种遍历方式

// 前两种同Collection
// 方式三： 使用普通for
for (int i = 0; i < list.size(); i ++) {
	Object obj = list.get(i); // get()获取指定index位置的元素
	System.out.println(obj);
}

ArrayList

• ArrayList 的注意事项

1. permits all elements, include null, ArrayList 可以加入null, 并且多个
2. ArrayList 是由数组来实现数据存储的
3. ArrayList 基本等同于Vector, 除了ArrayList是线程不安全(执行效率高), 在多线程情况下，不建议使用ArrayList

• ArrayList 的底层操作机制(jdk1.8)

1. ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData
	transient Object[] elementData; // transient 表示该属性不会被序列化
2. 当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第一次添加，
  则扩容elementData为10, 如需要再次扩容，则扩容elementData为1.5倍;
3. 如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementData容量为指定大小, 如果需要扩容，
  则直接扩容elementData为1.5倍;

LinkedList

• LinkedList 底层结构

// 说明
1. LinkedList实现了双向链表和双端队列特点
2. 可以添加任意元素(元素可重复), 包括null
3. 线程不安全, 没有实现同步

// 底层操作机制
1. LinkedList底层维护了一个双向链表
2. LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾节点
3. 每个节点(Node对象), 里面又维护了prev, next, item三个属性
4. LinkedList的元素添加和删除，不是通过数组完成的，相对来说效率较高

• LinkedList的增删改查

LinkedList linkedList = new LinkedList();
for (int i = 1; i <= 2; i++) {
	linkedList.add(i);
}
linkedList.add(100);
linkedList.add(100);
for (Object o : linkedList) {
	System.out.println(o);
}

linkedList.remove(0);

linkedList.set(0, "hello");
System.out.println("++++++++++");
for (Object o : linkedList) {
	System.out.println(o);
}
Object obj = linkedList.get(0);
System.out.println("obj = " + obj);
System.out.println(linkedList.getFirst());
System.out.println(linkedList.getLast());

• ArrayList 和 LinkedList 的比较

	底层结构	增删的效率	改查的效率
ArrayList	可变数组	较低(数组扩容)	较高
LinkedList	双向链表	较高(通过链表追加)	较低

Vector

• Vector 的基础介绍

1. 定义说明
	public class Vector<E> extends AbstractList<E> 
			implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable {}
2. Vector 底层也是一个对象数组, protected Object[] elementData;
3. Vector 是线程同步的，即线程安全, Vector 类的操作方法带有 synchronized
	public synchronized E get(int index) {
        if (index >= elementCount)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
        return elementData(index);
    }
4. 在开发中, 需要线程同步安全时，考虑使用Vector
5. 扩容机制与ArrayList不同之处在于前者2倍，后者1.5倍

• Vector 和 ArrayList 的比较

	底层结构	版本	线程安全(同步)效率	扩容倍数
ArrayList	可变数组	jdk1.2	不安全，效率高	如果使用有参构造器，按照1.5倍扩容； 如果使用无参构造器：1.第一次扩容10，2. 从第二次开始按照1.5倍
Vector	可变数组	jdk1.0	安全，效率高	如果无参构造器，默认初始10，满后按照2倍扩容； 如果是指定大小创建Vector, 则每次按照2倍扩容

Set 接口

• 基本介绍

1. 无序(添加和取出的顺序不一致), 没有索引 【但是取出顺序固定】
2. 不允许重复元素, 所以最对包含一个null
3. JDK API中Set接口的实现类：HashSet, LinkedHashSet, TreeSet, ...
4. Set接口是Collection的子接口，常用方法和其一样
5. 遍历方式：a.迭代器; b.增强for (不能使用索引)

HashSet

• HashSet的全面说明

1. HashSet实现了Set接口
2. HashSet实际上是HashMap
	public HashSet() {
		map = new HashMap<>();
	}
3. 可以存放null值，但是只能有一个null
4. HashSet不保证元素是有序的，取决于hash后，再确定索引的结果
5. 不能有重复元素、对象

Set set = new HashSet();
set.add(new Dog("kim")); // T
set.add(new Dog("kim")); // T

set.add(new String("hello")); // T
set.add(new String("hello")); // F  String重写了equals()
/** ---HashMap.java---
 *	// 找到索引位置，若对象相同或对象不同但对象的equals相同，则不能插入，把p(头结点)赋给e进行下一步操作
 *  if(p.hash == hash && ((k = p.key) == key) || (key != null && key.equals(k))) 
 * 		 e = p;
 *  else if (p instanceof TreeNode)
 *		 e = ((TreeNode<K, V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value));
 *	else { // 如果table对应索引位置已经是一个链表，就使用for循环依次比较
 *		   // (1) 依次和该链表的每一个元素比较后，都不相同则加入到该链表的尾部
 *		 for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
 *       	 if ((e = p.next) == null) {
 *           	  p.next = newNode(hash, key, value, null); // 新结点插入链表尾部
 *                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
 *                     treeifyBin(tab, hash); // 达8个结点 考虑是否要树化
 *                break;
 *           }
 *           if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
 *                break;
 *           p = e; // p后移, e = p.next (双指针)
 *       }
 *   }
 /

• HashSet 底层机制

HashSet底层是HashMap，HashMap底层是(数组 + 链表 + 红黑树)
1. 先获取元素的哈希值(hashCode方法， 一般来说不同对象hash值不同)
2. 对哈希值进行运算，得到一个索引值即为要存放在哈希表中的位置
3. 如果位置上没有其他元素，则直接存放；如果该位置上已经有其他元素，则需要进行equals判断，
  如果相等，则不再添加。如果不相等，则以链表的方式添加
4. 第一次添加时, table数组扩容到16，临界值(threshold)是16*加载因子(loadfactor)是0.75 = 12
   (新Node就算, 不论加在table还是接在链表); 如果table数组使用到达临界值12, 就会扩容到16*2 = 32, 
   新的临界值是32*0.75 = 24, 依次类推
5. 在Java8中，如果一条链表的元素个数超过TREEIFY_THRESHOLD(默认是8)，并且table的
 大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(默认64). 就会进行树化(红黑树), 否则仍采取数组扩容机制

• exercise 1

// 定义一个Employee类, 当name和age的值相同时，认为时相同对象，不重复添加在HashSet中
// 方法: 重写 hashCode() 和 equals()
package com.company.collection_.set_;

import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;


public class HashSetExercise {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add(new Employee("Kim", 34));
        hashSet.add(new Employee("Lalo", 42));
        hashSet.add(new Employee("Kim", 34));

        System.out.println("hashset = " + hashSet);
    }
}

class Employee {
    private String name;
    private int age;

    public Employee(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employee employee = (Employee) o;
        return age == employee.age && Objects.equals(name, employee.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age='" + age + '\'' +
                '}';
    }
}

// 当name和birthday(MyDate类型)的值相同，则认为是同一员工
package com.company.collection_.set_;

import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;

public class HashSetExercise {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hashSet = new HashSet();
        MyDate myDate = new MyDate(1998, 10, 1);
        MyDate myDate1 = new MyDate(1998, 12, 25);
        hashSet.add(new Employee("kim", 4000.0, myDate));
        hashSet.add(new Employee("kim", 4500.0, new MyDate(1998, 10, 1)));
        hashSet.add(new Employee("jimmy", 4000.0, myDate1));
        System.out.println("hashSet = " + hashSet);
    }
}

class Employee {
    private String name;
    private Double sal;
    private MyDate birthday;

    public Employee(String name, Double sal, MyDate birthday) {
        this.name = name;
        this.sal = sal;
        this.birthday = birthday;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employee employee = (Employee) o;
        return Objects.equals(name, employee.name) && Objects.equals(birthday, employee.birthday);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, birthday);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", sal=" + sal +
                ", birthday=" + birthday +
                '}';
    }
}

class MyDate {
    int year;
    int month;
    int day;

    MyDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = (short) month;
        this.day = (short) day;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        MyDate myDate = (MyDate) o;
        return year == myDate.year && month == myDate.month && day == myDate.day;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(year, month, day);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyDate{" +
                "year=" + year +
                ", month=" + month +
                ", day=" + day +
                '}';
    }
}

• exercise 2

// 重写hashCode和equals方法会影响remove方法
public class HashSetEx {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();
        Person p1 = new Person("morty", 16);
        Person p2 = new Person("rick", 50);
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        System.out.println(set);
        p1.id = 20; // 更改p1的id会影响其hash值，进而影响其在table中新的索引位置
        set.remove(p1); // 在table中删除失败
        System.out.println(set);

        set.add(new Person("morty", 16));
        System.out.println(set);
    }
}

class Person {
    String name;
    int id;

    public Person(String name, int id) {
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return id == person.id && Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, id);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "\nPerson{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id=" + id +
                '}';
    }
}

LinkedHashSet

• LinkedHashSet的全面说明

1. LinkedHashSet是HashSet的子类(LinkedHashSet有head和tail)
2. LinkedHashSet底层是一个LinkedHashMap, 底层维护了一个 数组 + 双向链表(before, after); 
  添加第一个元素时，将数组table(类型HashMap$Node)扩容到16, 存放的结点类型是LinkedHashMap$Entry
   (继承自Node, 继承关系发生在内部类)
3. LinkedHashSet 根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的次序，
   这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
	tail.next = newElement, newElement.pre = tail, tail = newElement;
4. LinkedHashSet不允许添加重复元素

TreeSet

1. TreeSet 底层是 TreeMap, 有序
2. 无参构造器默认按字典序排序
	// TreeMap提供一个有参构造器传入一个比较器(匿名内部类)并指定排序规则
	TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() { 
    	@Override
        public int compare(Object o1, Object o2) {
        	// 调用Sting的compareTo方法进行字符串大小比较
    		return ((String) o2).compareTo((String) o1); // o2和o1比较 字典序逆序
    		// return ((String) o1)).length() - ((String) o2)).length(); // 按长度排序, 相同长度则不会被添加
    	}
    });
3. i. 构造器把传入的比较器对象赋给TreeSet的底层的TreeMap的属性this.comparator
	public TreeMap(Comparator<? super K comparator) {
		this.comparator = comparator;
	}
   ii. 在调用tree.add()时, 会执行return m.put(e, PRESENT) == null, 底层：
    if (cpr != null) {  // cpr就是匿名内部类(对象)
    	do {
    		parent = t;
    		cmp = cpr.compare(key, t.key); // 动态绑定到匿名内部类(对象)compare
    		if (cmp < 0)
    			t = t.left;
    		else if (cmp > 0)
    			t = t.right;
    		else  // 如果相等, 即返回0, 这个key就没有加入
    			return t.setValue(value);
    	} while (t != null);
    }

• 分析 HashSet 和 TreeSet 分别是如何实现去重的

(1) HashSet的去重机制: hashCode() + equals(), 底层先通过存入对象, 进行运算得到一个hash值，
通过hash值得到对应的索引，如果发现table索引所在的位置，没有数据，就直接存放, 如果有数据，就进行
equals比较[遍历比较]，如果比较后，不相同就加入，否则就不加入.
(2) TreeSet的去重机制: 如果你传入了一个Comparator匿名对象，就使用实现的compare去重，如果方法返回0, 
就认为是相同的元素/数据，就不添加，如果没有传入一个Comparator匿名对象, 则以添加对象实现的Compareable
接口的compareTo去重.[若对象没有实现Compareable则添加对象会抛出异常] 
	源码: Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key; // 向上转型

Map 接口

• Map接口实现类的特点(jdk8)

1) Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:Key-Value
2) Map中的key和value可以是任何引用类型的数据, 会封装到HashMap$Node对象中
	HashMap$Node node = new Node(hash, key, value, null)
	k-v为了遍历方便，还会创建EntrySet集合，该集合存放的元素类型Entry，而一个Entry对象就有
	k,v EntrySet<Entry<K,V>> 即： transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
3) Map中的key不允许重复，原因和HashSet一样.
4) Map中的value可以重复【Set继承自Map, 其value全为常量PRESENT = New Object()】
5) Map的key可以为null, value也可以为null，注意 key为null, 只能有一个, value为null,可以多个.
6) 常用String类作为Map的key
7) key和value之间存在单向一对一关系，即通过指定的key总能找到对应的value

Set和Collection中 HashMap$EntrySet 都是指向 HashMap$Node 的引用

Map map = new Hash.Map();
map.put("no1", "hello");
map.put("no2", "world");

Set set = map.entrySet();
System.out.println(set.getClass()); // HashMap$EntrySet
for (Object obj : set) {
	System.out.println(obj.getClass()); // HashMap$Node
    Map.Entry entry = (Map.Entry) obj; // 向下转型
    System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
}
// entrySet中，定义类型是Map.Entry，但实际存放还是HashMap$Node
// 因为源码 static class Node<K, V> implements Map.Entry<K, V> {}
// 当把HashMap$Node对象存放在entrySet后就方便我们遍历，因为后者提供了K getKey()和V getValue()方法, 取出的类型都是Object

Set set1 = map.keySet();
System.out.println(set1.getClass()); // Set的实现类KeySet
Collection values = map.values();
System.out.println(values.getClass()); // Collection的实现类Values

• Map接口常用方法

1. put(k, v): 添加
2. get: 根据键获取值 【与List的区别】
3. remove: 根据键删除映射关系
4. putAll: 添加多个
5. clean: 清空
6. containsKey: 查找键是否存在
7. containsValue: 查找值是否存在
8. size: 获取元素个数
9. isEmpty: 判断是否为空

• Map接口遍历方法

// 第一组 keySet: 获取所有的键, 通过key取出对应的value
Set keyset = map.keySet();
// (1) 增强for [最简单]
for (Object key : keyset) {
	System.out.println(key + " - " + map.get(key));
}
System.out.println("---------------------");
// (2) iterator
Iterator iterator = keyset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
	Object key =  iterator.next();
	System.out.println(key + " - " + map.get(key));
}
System.out.println("---------------------");

// 第二组 values: 获取所有的值
Collection values = map.values();
// (1) 增强for
for (Object value : values) {
    System.out.println(value);
}
System.out.println("---------------------");
// (2) iterator
Iterator iterator1 = values.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
    Object value = iterator1.next();
    System.out.println(value);
}
System.out.println("---------------------");

// 第三组 entrySet: 获取所有关系
Set entryset = map.entrySet();
// (1) 增强for
for (Object kv : entryset) {
    Map.Entry item = (Map.Entry) kv; // 向下转型 以使用Map.Entry的方法
    System.out.println(item.getKey() + " - " + item.getValue());
}
System.out.println("---------------------");
// (2) iterator
Iterator iterator2 = entryset.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {
    Object kv = iterator2.next(); // kv的编译类型是Object, 运行类型是HashMap$Node
    Map.Entry item = (Map.Entry) kv; // 向下转型
    System.out.println(item.getKey() + " - " + item.getValue());
}

HashMap

• HashMap概要

1. HashMap是Map接口使用频率最高的实现类
2. HashMap是以key-value对的方式来存储数据
3. key不能重复，但是值可以重复，允许使用null键和null值
4. 如果添加相同的key, 则会覆盖原来的key-value, 等同于修改
   if (e != null) {
   		V oldValue = e.value;
   		if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
   			e.value = value; // 源码中替换的关键代码
   		afterNodeAccess(e);
   		return oldValue;
   }
5. 与HashSet一样, 不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储的
6. HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的

• HashMap底层机制

- (k,v)是一个Node实现了Map.Entry<K,V>, 查看 HashMap的源码可以看到.
- jdk7.0的hashmap底层实现[数组+链表], jdk8.0底层[数组+链表+红黑树]

扩容机制和HashSet完全一致
1) HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null
2) 当创建对象时，将加载因子(loadfactor)初始化为0.75.
3) 当添加key-val时，通过key的哈希值得到在table的索引。然后判断该索引处是否有元素, 如果没有元素直接添加。
  如果该索引处有元素，继续判断该元素的key和准备加入的key相是否等,如果相等，则直接替换val; 
    如果不相等需要判断是树结构还是链表结构，做出相应处理。如果添加时发现容量不够，则需要扩容resize()。
4) 第1次添加，则需要扩容table容量为16，临界值(threshold)为12 (16*0.75)
5) 以后再扩容，则需要扩容table容量为原来的2倍(32),临界值为原来的2倍,即24, 依次类推【注意：扩容table后，hash值会变化】
	0 -> 16(12) -> 32(24) -> 64(48) -> 128(96) -> ...
6) 在Java8中,如果一条链表的元素个数超过TREEIFY_THRESHOLD(默认是8)，并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64),
  就会进行树化(红黑树)

• 源码

/* 1. 执行构造器 new HashMap()
   初始化加载因子 loadfactor = 0.75 */
   HashMap$Node[] table = null
/* 2. 执行put调用hash方法，计算key的hash值 (h = key.hashCode(0)) ^ (h >>> 16) */
	public V put(K key, V value) {
		return putVal(hash(key), key, value, false, true);
	}
/* 3. 执行putVal() */
	final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; // 辅助变量
        // 如果底层的table数组为空，或者length=0，就扩容到16
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        // 取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v创建成一个Node, 加入该位置即可
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k; // 辅助变量
            // 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，
            // 并满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象 || equals返回真)
            if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p; 
            // 如果当前的table的已有的Node是红黑树，就按照红黑树的方式处理
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                // 如果找到的结点，后面是链表，就循环比较
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) { // 如果整个链表没有和它相同，就加到该链表的最后
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        // 加入后，判断当前链表的长度是否已经到8个，如果到了就调用treeifyBin方法进行红黑树的转换
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash); 
                        break;
                    }
                    // 如果在循环比较过程中，发现有相同就break, 后边只是替换key对应的value
                    if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; // 替换，key对应的value
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount; // 每增加一个Node, 就size++
        if (++size > threshold) resize(); // 如果size大于临界值 [12, 24, 48, ...]
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }
/* 4. 关于树化 */
	final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
        int n, index; Node<K,V> e;
        // 如果table为null, 或者大小还没到64，就暂时不树化，而是进行扩容
        // 否则才会真正的树化 -> 剪枝
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            resize();
        ...
    }

Hashtable

• Hashtable的基本介绍

1) 存放的元素是键值对: 即K-V
2) hashtable的键和值都不能为null, 否则会抛出NullPointerException
3) hashTable使用方法基本上和HashMap一样
4) hashTable是线程安全的(synchronized)，hashMap是线程不安全的
5) 底层结构
	public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> 
				implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable { ... }
   i. 底层有数组 Hashtable$Entry[] 初始化大小为11, threshold为8 = 11 * 0.75
   ii. 当count >= threshold时, 扩容 11(8) -> 23(17) -> ... 2n + 1()
   iii. 执行方法 addEntry(hash, key, value, index) 添加K-V 封装到tabkle

• Hashtable 和 HashMap 对比

	版本	线程安全(同步)	效率	允许null键null值
HashMap	1.2	不安全	高	可以
Hashtable	1.0	安全	较低	不可以

TreeMap

同TreeSet
1. 构造器 Comparator
2. 调用put()方法
	2.1 第一次添加，把k-v封装到Entry对象，放入root
	2.2 之后添加， 要和前面的对象比较 cmp = cpr.compare(key, t.key); 动态绑定到重写的内部类compare方法
3. 若按字符串长度比较，相同长度的字符串就添加不进去了，但是后者的value会更新前者的value

Properties

• 基本介绍

1. Properties类继承自Hashtable类并且实现了Map接口，也是使用一种键值对的形式来保存数据。
2. 他的使用特点和Hashtable类似
3. Properties还可以用于从 xxxx.properties文件中，加载数据到Properties类对象,并进行读取和修改
4. 说明: xxx.properties文件通常作为配置文件, 在IO流中会用到

• 方法

Properties properties = new Properties();
properties.put("hello", 100); // 增加

properties.get("hello"); // 通过key获取对应值 get继承自Hashtable，并声明返回Object.

Properties pro1 = new Properties(properties); 
pro1.getProperties("hello"); // getProperty 由Properties 引入，声明返回String.

properties.put("hello", 88); // 修改
properties.remove("hello"); // 删除

Collections 工具类

• Collections工具类介绍

1) Collections是一个操作 Set、List和Map等集合的工具类
2) Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作

排序操作: (均为static方法)
1) reverse(List): 反转 List 中元素的顺序
2) shuffle(List): 对 List 集合元素进行随机排序
3) sort(List): 根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
4) sort(List, Comparator): 根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
5) swap(List, int, int): 将指定 List 集合中的i处元素和j处元素进行交换

查找, 排序操作：
1) Object max(Collection): 根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
2) Object max(Collection, Comparator): 根据Comparator指定的顺序,返回给定集合中的最大元素
3) Object min(Collection)
4) Object min(Collection, Comparator)
5) int frequency(Collection, Object): 返回指定集合中指定元素的出现次数
6) void copy(List dest, List src): 将src中的内容复制到dest中
7) boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal): 使用新值替换List 对象的所有旧值