Java 集合框架概述

数组长度固定、只能存同种类型，写起业务来很不方便。Java 集合框架（Collection Framework）提供一组可动态增长、功能各异的容器，是日常开发中使用最频繁的工具库。

集合与数组的区别

对比项	数组	集合
长度	固定，创建后不可变	可变，可自动扩容
存储类型	基本类型与对象	只存对象（用包装类装基本类型）
便利方法	很少	增删查改、排序、遍历一应俱全

集合体系一览

整个框架分成两大分支：Collection（单元素）与 Map（键值对）。

Collection（接口）
├── List（有序可重复）：ArrayList、LinkedList
├── Set（无序不可重复）：HashSet、TreeSet
└── Queue（先进先出）：LinkedList、PriorityQueue
Map（接口，键不可重复）
├── HashMap（哈希表，最常用）
└── TreeMap（按键排序）

List / Set / Queue 的区别

• List：有序可重复，可按下标访问，如购物车清单。
• Set：不允许重复元素，常用于去重，如已注册用户名。
• Queue：队列，先进先出，多用于任务排队。

Map 键值对

Map 存"键 → 值"映射，通过键快速找值，如学号查学生。

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("语文", 95);          // 存键值对
map.put("数学", 88);
System.out.println(map.get("语文"));   // 输出：95

泛型让集合更安全

用泛型指定元素类型，编译期就能防止放错类型，省去强转：

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
List<String> list = new ArrayList<>();   // 只能放 String
list.add("Java");
// list.add(100);   // 编译报错：类型不符
String first = list.get(0);              // 取出即 String，无需强转
System.out.println(first);               // 输出：Java

迭代方式总览

集合没有下标，主要靠增强 for 与 Iterator 遍历：

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
for (String s : list) {                  // 增强 for
    System.out.print(s + " ");           // 输出：A B
}
Iterator<String> it = list.iterator();   // 迭代器遍历
while (it.hasNext()) {
    System.out.print(it.next());         // 输出：AB
}

常用实现类对照表

需要	选谁	理由
频繁按下标访问	ArrayList	随机访问 O(1)
频繁在中间增删	LinkedList	链表插入删除快
元素去重且无序	HashSet	基于哈希，快
元素去重且要排序	TreeSet	红黑树自动排序
键值对快速查找	HashMap	哈希表 O(1) 级别
按键有序遍历	TreeMap	按键排序

Collections 工具类

与 Arrays 类似，Collections 提供操作集合的静态方法：sort 排序、reverse 反转、shuffle 打乱、max/min 求最值、copy 复制等。

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
List<Integer> nums = new ArrayList<>();
nums.add(5);
nums.add(1);
nums.add(3);
Collections.sort(nums);                  // 升序排序
System.out.println(nums);                // 输出：[1, 3, 5]
System.out.println(Collections.max(nums));   // 输出：5

小结：集合框架的两大分支 Collection（List/Set/Queue）与 Map 覆盖了绝大多数数据组织需求；先按"要不要重复、要不要排序、是否键值对"选型，再用泛型声明，配合 Collections 工具类即可高效开发。