Какие существуют реализации коллекций в языке программирования Java?

Основные реализации коллекций в Java, входящие в Java Collections Framework:

Интерфейсы:

• Collection - базовый интерфейс для всех коллекций.
• List - упорядоченная коллекция, допускающая дубликаты.
• Set - неупорядоченная коллекция уникальных элементов.
• SortedSet - упорядоченный Set.
• NavigableSet - SortedSet с методами для навигации по элементам.
• Queue - коллекция, предназначенная для хранения элементов перед обработкой (FIFO).
• Deque - двусторонняя очередь.
• Map - коллекция пар ключ-значение (ключи уникальны).
• SortedMap - упорядоченная Map.
• NavigableMap - SortedMap с методами для навигации по записям.

Конкретные классы (реализации):

• ArrayList - реализован на основе массива, быстрый доступ по индексу, медленные операции вставки/удаления не с конца.
• LinkedList - реализован на основе двусвязного списка, быстрые операции вставки/удаления в начале/конце, медленный доступ по индексу.
• Vector - синхронизированный (потокобезопасный) аналог ArrayList, устаревший (предпочтительнее CopyOnWriteArrayList).
• Stack - LIFO коллекция, расширяет Vector, устаревший (предпочтительнее Deque или ArrayDeque).
• HashSet - реализован на основе хеш-таблицы (HashMap), быстрые поиск, вставка, удаление при условии хорошей хеш-функции. Не сохраняет порядок.
• LinkedHashSet - расширяет HashSet, сохраняет порядок добавления элементов.
• TreeSet - реализован на основе Red-Black дерева, хранит элементы в отсортированном порядке. Быстрые поиск, вставка, удаление (O(log n)).
• PriorityQueue - очередь с приоритетами, основана на бинарной куче.
• ArrayDeque - реализация двусторонней очереди на основе массиваResizable-array.
• HashMap - реализован на основе хеш-таблицы, быстрые операции с парами ключ-значение при условии хорошей хеш-функции. Не сохраняет порядок.
• LinkedHashMap - расширяет HashMap, сохраняет порядок добавления пар ключ-значение (или порядок доступа, в зависимости от конфигурации).
• TreeMap - реализован на основе Red-Black дерева, хранит пары ключ-значение в отсортированном по ключам порядке. Быстрые поиск, вставка, удаление (O(log n)).
• Hashtable - синхронизированный (потокобезопасный) аналог HashMap, устаревший (предпочтительнее ConcurrentHashMap).
• IdentityHashMap - использует сравнение объектов по ссылке (==), а не по значению (.equals()).
• WeakHashMap - ключи хранятся как "слабые" ссылки. Если на ключ нет других сильных ссылок, он может быть собран сборщиком мусора.

Кроме того, существуют потокобезопасные коллекции в пакете java.util.concurrent:

• ConcurrentHashMap - потокобезопасный аналог HashMap.
• CopyOnWriteArrayList - потокобезопасный аналог ArrayList.
• CopyOnWriteArraySet - потокобезопасный аналог HashSet, основан на CopyOnWriteArrayList.
• ConcurrentLinkedQueue - потокобезопасная очередь на основе связанного списка.
• LinkedBlockingQueue - блокирующая очередь на основе связанного списка.
• ArrayBlockingQueue - блокирующая очередь на основе массива.

Выбор конкретной реализации зависит от требуемых операций (вставка, удаление, поиск, доступ по индексу), необходимости сохранения порядка, уникальности элементов и потокобезопасности.