下面是完整攻略：

Java 超详细图解集合框架的数据结构

简介

集合框架是Java中最基础的数据结构之一，是大部分Java程序员必须掌握的基础知识。这个框架提供了常用的数据结构和算法，包括List、Set、Map等等。本文将带领您从数据结构的角度详细解析Java集合框架中的各种数据结构，让您能够清晰地掌握它们的特点和使用方法。

数据结构

Java集合框架中的数据结构主要可以分为两类：一类是基础数据结构，另一类是扩展数据结构。

基础数据结构

基础数据结构对应Java中的List、Set、Map三个接口，分别代表了列表、集合和映射的数据结构。

List

List表示一个列表，可以包含重复的元素，并且元素的位置是按照插入顺序存储的。List中常用的实现类有ArrayList和LinkedList。

ArrayList

ArrayList是基于数组实现的列表，因此它拥有常量级的随机访问时间。同时，它还支持动态扩容，可以在任何时候往列表中添加元素。但是，由于需要扩容的时候需要进行内存拷贝，因此在插入或删除元素时，ArrayList的性能可能不如LinkedList。

LinkedList

LinkedList是基于链表实现的列表，元素按照插入顺序存储，并且可以在列表的任意位置进行插入或删除操作。它的随机访问时间复杂度是线性的，因为需要一个一个地遍历链表。但在插入和删除操作中，它的性能要优于ArrayList。

Set

Set表示一个集合，与List不同，Set中的元素不能重复。Set中常用的实现类有HashSet和TreeSet。

HashSet

HashSet是基于哈希表实现的集合，可以快速地判断一个元素是否在集合中，因此适合于查找操作。但是，元素是无序的，在遍历时需要进行哈希计算，所以它的遍历性能可能不如TreeSet。

TreeSet

TreeSet是基于红黑树实现的有序集合，因此它可以按照元素的自然顺序或者给定的比较器来排序。由于是有序的，因此它在遍历时性能要优于HashSet。

Map

Map表示一个映射，可以将“键”映射到“值”上。Map中的键不能重复，但值可以重复。Map中常用的实现类有HashMap和TreeMap。

HashMap

HashMap是基于哈希表实现的映射表，它提供了常量级的put和get操作，因此适用于大部分情况。但是，元素是无序的，在遍历时需要进行哈希计算，所以它的遍历性能可能不如TreeMap。

TreeMap

TreeMap是基于红黑树实现的有序映射表，可以按照键的自然顺序或者给定的比较器来排序。由于是有序的，因此它在遍历时性能要优于HashMap。

扩展数据结构

Java集合框架中除了基础数据结构外，还提供了一些扩展数据结构，主要包括队列、堆、栈等。

队列

队列是一种特殊的列表，它只支持在列表的头和尾进行插入和删除操作。Java中的Deque接口就是队列的一种扩展，Deque是“双端队列”的缩写，它支持在头和尾同时进行插入和删除操作。Deque中常用的实现类有ArrayDeque和LinkedList。

ArrayDeque

ArrayDeque是基于数组实现的双端队列，支持常量级别的插入和删除操作，比LinkedList的性能要好。但是它不能在中间插入和删除元素。

LinkedList

LinkedList除了实现List接口外，还实现了Deque接口，因此它可以作为队列来使用。由于是基于链表实现的，它可以在头和尾同时进行插入和删除操作。

堆

堆是一种用于维护最值的数据结构，它可以快速地找到最值并进行插入和删除操作。Java中的PriorityQueue就是堆的一种实现。

PriorityQueue

PriorityQueue是基于堆实现的优先队列，它会按照元素的优先级进行排序，因此在取出元素时只取出了当前最小或最大的元素。

栈

栈是一种特殊的列表，它只支持在列表的一端进行插入和删除操作。Java中的Stack就是栈的一种实现。

Stack

Stack是基于数组实现的栈，支持基本的push和pop操作，同时它还提供了查找栈顶元素peek和查找元素索引indexOf等方法。

示例说明

下面我们以一个具体的示例来说明Java集合框架中各种数据结构的使用方法。

import java.util.*;

public class CollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建ArrayList
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        list.add("王五");
        System.out.println(list);

        //创建HashSet
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("张三");
        set.add("李四");
        set.add("王五");
        System.out.println(set);

        //创建HashMap
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("张三", "男");
        map.put("李四", "女");
        map.put("王五", "男");
        System.out.println(map);

        //创建ArrayDeque
        Deque<String> deque = new ArrayDeque<>();
        deque.offer("张三");
        deque.offer("李四");
        deque.offer("王五");
        System.out.println(deque);

        //创建PriorityQueue
        PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
        queue.offer(3);
        queue.offer(1);
        queue.offer(2);
        System.out.println(queue);

        //创建Stack
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        stack.push("张三");
        stack.push("李四");
        stack.push("王五");
        System.out.println(stack);
    }
}

在这个示例中，我们使用了Java中的List、Set、Map、Deque、PriorityQueue和Stack等数据结构，分别演示了它们的创建和使用过程。通过这样一个示例，我们可以更加清晰地了解Java集合框架中各种数据结构的特点和用途。