【JavaSE笔记】集合(一)_Collection

1. 对象数组

a. 数组既可以存储基本数据类型，也可以存储引用类型。它存储引用类型的时候的数组就叫对象数组
b. 现阶段学习的容器有哪些?

i. 数组：里面的长度是固定的

ii. 字符缓冲区：始终返回的是一个字符串

2. 集合(Collection)

a. 集合由来：

Java -- 面向对象 -- 操作很多对象 -- 存储 -- 容器(数和StringBuffer) -- 数组，而数组的长度固定，所以不适合做变化的需求，Java就提供了集合供我们使用。

b. 集合和数组的区别

i. 长度区别：

1) 数组固定

2) 集合可变

ii. 内容区别：

1) 数组可以是基本类型，也可以是引用类型

2) 集合只能是引用类型

iii. 元素内容

1) 数组只能存储同一种类型

2) 集合可以存储不同类型（一般都存储同一种类型）

c. 集合框架体系图

由于需求不同，Java就提供了不同的集合类。这多个集合类的数据结构不同，但是它们都是要提供存储和遍历功能的。

Collection

|--List

|--ArrayList

|--Vector

|--LinkedList

|--Set

|--HashSet

|--TreeSet

d. Collection的功能

i. 添加功能：

boolean add(Object obj)   添加一个元素

boolean addAll(Collection c)   添加一个集合中的元素

ii. 删除功能：

boolean remove(Object o)   删除指定的元素

boolean removeAll(Collection c)   删除一个集合中的元素

void clear()   删除一个集合中的所有元素

iii. 判断功能：

boolean contains(Object o)   判断该集合中是否包含指定的元素

boolean containsAll(Collection c)   判断是否包含一个集合中的元素

boolean isEmpty()   判断集合是否为空

iv. 获取功能：

Iterator iterator()  表示对集合中的元素进行迭代(遍历)

v. 长度功能：

int size()   返回此 collection 中的元素数。

vi. 交集功能：

boolean retainAll(Collection c)  仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素（可选操作）。

vii. 集合转换成数组：

Object[ ] toArray() 

public class Collection类的添加功能 {public static void main(String[] args) {//创建两个集合对象Collection c1 = new ArrayList();c1.add("yang1");c1.add("yang2");c1.add("yang3");Collection c2 = new ArrayList();c2.add("yang2");c2.add("yang3");c2.add("yang4");Collection c3 = new ArrayList();c3.addAll(c2);System.out.println(c1);//[yang1, yang2, yang3]System.out.println(c2);//[yang2, yang3, yang4]System.out.println(c3);//[yang2, yang3, yang4]}}

public class Collection类的判断功能 {public static void main(String[] args) {//创建两个集合对象Collection c1 = new ArrayList();c1.add("yang1");c1.add("yang2");c1.add("yang3");Collection c2 = new ArrayList();c2.add("yang2");c2.add("yang3");c2.add("yang4");Collection c3 = new ArrayList();c3.add("yang2");c3.add("yang3");c3.add("yang4");//boolean contains(Object o)   如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。System.out.println(c1.contains("yang3"));//trueSystem.out.println("————————");//boolean containsAll(Collection c)   如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。System.out.println(c1.contains(c2));//falseSystem.out.println("————————");//boolean equals(Object o)  比较此 collection 与指定对象是否相等。System.out.println(c2.equals(c3));//trueSystem.out.println("————————");//boolean isEmpty()  如果此 collection 不包含元素，则返回 true。System.out.println(c1.isEmpty());//false}}

public class Collection类的删除功能 {public static void main(String[] args) {Collection c1 = new ArrayList();c1.add("yang1");c1.add("yang2");c1.add("yang3");System.out.println("c:"+c1);//c:[yang1, yang2, yang3]c1.remove("yang2");System.out.println(c1);//[yang1, yang3]c1.removeAll(c1);System.out.println(c1);//[]//c1.clear();//System.out.println(c1);}}

e. Collection集合的遍历

i. 把集合转成数组

ii. 迭代器（集合专用）

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;public class 遍历_数组的方式 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Collection c = new ArrayList();//创建学生对象 添加至集合中c.add(new Student("Tom",20));c.add(new Student("Jack",21));c.add(new Student("Lin",23));c.add(new Student("Bush",24));//将集合转换成数组:Object[] o = c.toArray();for (int i = 0; i <o.length ; i++) {Student s = (Student) o[i];System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());}}}//out:Tom---20//Jack---21//Lin---23//Bush---24

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;public class 遍历_迭代器 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Collection c = new ArrayList();//创建学生对象 添加至集合中c.add(new Student("Tom",20));c.add(new Student("Jack",21));c.add(new Student("Lin",23));c.add(new Student("Bush",24));Iterator t = c.iterator();while(t.hasNext()){Student s = (Student) t.next();System.out.println(s.getName()+"---"+s.getName());}}}//out://Tom---Tom//Jack---Jack//Lin---Lin//Bush---Bush

f. 迭代器

i. 迭代器是集合获取元素的方式。

ii. 迭代器是依赖集合而存在的。

iii. 迭代器的原理和源码码：

interface Iterator{boolean hasNext() ;Object next();}public interface Iterable {Iterator iterator();}public interface Collection extends Iterable{public Iterator iterator() {        return new Itr(); //Itr:类    }        //具体的类:内部类的另一种形式    private class Itr implements Iterator { //Itr是Iterator接口的子实现类          public boolean hasNext() {//重写了hasNext()       return cursor != size;      }          public Object next() {          }    }}collection c = new ArrayList();c.add("hello");c.add("world");c.add("java");Iterator it = c.iterator();//Iterator it = new Itr() ;//接口多态(开发中经常用)while(it.hasNext){String s = (String)it.next();System.out.println(s);}

3. List

a. List集合是Collection集合的子接口,接口与接口的关系是继承关系!

特点：List集合是一个有序（元素存储和取出是一致的!）的集合,是可以有重复的元素

b. List的特有功能：

i. 添加功能：

void add(int index,Object element)   在指定位置添加指定的元素

ii. 删除功能：

Object remove(int index)   删除指定位置的元素,返回的就是删除的元素

iii. 获取功能：

Object get(int index)   获取指定位置的元素

iv. 修改功能：

Object set(int index,object element)   将指定位置的元素用element该元素替代,返回的是需要被替代的元素

v. 迭代器功能：

ListIterator listIterator()   ListIterator继承自 Collection中的Iterator接口

import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class List类的常用方法 {public static void main(String[] args) {//创建List集合对象  ；List l = new ArrayList<>();//添加元素；l.add("I");l.add("want");l.add("something");l.add("just");l.add("like");l.add("this");System.out.println("List:"+l);//List:[I, want, something, just, like, this]//void add(int index,Object element)    在指定位置添加指定的元素//在该索引对应的元素的位置前面添加一个新的元素l.add(0, "NEW");//l.add(12,"NEW");//IndexOutOfBoundsException:角标越界System.out.println("List"+l);//List[NEW, I, want, something, just, like, this]System.out.println("——————————————————————————");//Object remove(int index)    删除指定位置的元素System.out.println(l.remove(5));//likeSystem.out.println("List:"+l);//List:[NEW, I, want, something, just, this]System.out.println("——————————————————————————");//Object get(int index)    获取指定位置的元素System.out.println(l.get(5));//thisSystem.out.println("——————————————————————————");//Object set(int index,object element):将指定位置的元素用element该元素替代,返回的是需要被替代的元素System.out.println(l.set(2,"TiHuan"));//wantSystem.out.println("List:"+l);//List:[NEW, I, TiHuan, something, just, this]}}

c. List集合遍历方式：

i. 由size()和get()结合。

ii. Iterate iterate();

iii. ListIterate listiterate();

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;public class List遍历 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象List list = new ArrayList();//创建并添加元素list.add("hello");list.add("world");list.add("java");//遍历集合Iterator it = list.iterator();while(it.hasNext()) {String s =(String) it.next();System.out.println(s);}System.out.println("----------");//for(size()/get()方法)for(int x=0; x<list.size(); x++) {String s =(String) list.get(x);System.out.println(s);}}}/*out:helloworldjava----------helloworldjava*/

d. List集合专有迭代遍历方式

ListIterator listIterator() ;

i. ListIterator接口（extends Iterator）的方法：

1) boolean hasNext()   表示正向遍历:是否有下一个可以迭代的元素

2) Object next()  获取下一个元素

3) boolean hasPrevious()  表示逆向遍历:是否有上一个可以迭代的元素

4) Object previous()  返回列表中的前一个元素

ii. 可以逆向遍历，但是要先正向遍历，所以无意义，基本不使用。

e. 并发修改异常（java.util.ConcurrentModificationException）

i. 产生并发修改异常的原因：

当我们给集合中添加了新的字符串,迭代器不知道集合中是否添加了一个新的元素,所以产生这个异常!

ii. 两种解决方式:

1) 使用迭代器遍历,迭代器添加,Iterator接口没有添加功能,所有使用列表迭代器:ListIterator

2) 使用集合遍历,使用集合添加

import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.ListIterator;public class 并发修改异常 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象List a = new ArrayList();//添加字符串a.add("I");a.add("Want");a.add("Something");a.add("Just");a.add("Like");a.add("This");/*//遍历集合的元素,使用迭代器遍历Iterator i = a.iterator();while(i.hasNext()){String s = (String) i.next();//判断if(s.equals("Just")){a.add("YF");}}System.out.println(a);*///java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常//两种解决方式://1.使用迭代器遍历,迭代器添加,Iterator接口没有添加功能,所有使用列表迭代器:ListIteratorListIterator i = a.listIterator();while(i.hasNext()){String s = (String) i.next();if(s.equals("Just")){i.add("YF");}}System.out.println(a);//[I, Want, Something, Just, YF, Like, This]//2.使用集合遍历,使用集合添加for(int x =0 ;x<a.size();x++){String s = (String) a.get(x);//判断有world,采用集合添加,在末尾添加if(s.equals("Want")){a.add("Fan");}}System.out.println(a);//[I, Want, Something, Just, YF, Like, This, Fan]}}

f. 常见数据结构

i. 栈：先进后出

ii. 队列：先进先出

iii. 数组：查询快，增删慢

iv. 链表：查询慢，增删快

g. List的子类特点(面试题)

i. ArrayList

底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程不安全,不同步,效率高

ii. Vector

底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程安全,同步,效率低

iii. LinkedList

底层数据结构数链表,查询慢,增删快,线程不安全,不同步,效率高

应用场景:ArrayList:开发中用的非常多!

如果给一个需求,不知道使用谁的时候,都使用ArrayList

h. List集合的练习：

4. ArrayList

a. 底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程不安全(多线程中讲),效率高
b. List集合的子类遍历集合中的元素可以使用的任何迭代遍历方式：普通for循环、itreator()

c. ArrayList相关案例：需求：ArrayList去除集合中字符串的重复值(字符串的内容相同)

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;public class 练习1 {public static void main(String[] args) {ArrayList a = new ArrayList();a.add("I");a.add("Want");a.add("Something");a.add("Just");a.add("Just");a.add("Like");a.add("Want");a.add("Just");a.add("This");System.out.println(a);for (int i = 0; i < a.size()-1; i++) {for(int j =i+1;j<a.size();j++){if(a.get(i).equals(a.get(j))){a.remove(j);j--;}}}System.out.println(a);System.out.println("——————————");//迭代器方式Iterator t = a.iterator();while(t.hasNext()){String s = (String) t.next();System.out.println(s);}}}/*out:[I, Want, Something, Just, Just, Like, Want, Just, This][I, Want, Something, Just, Like, This]——————————IWantSomethingJustLikeThis*/

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;//需求：ArrayList去除集合对象的重复的成员信息(成员变量的值是一样)//现在集合存储的是引用类型的对象,而一个类的对象,有一个equals()方法,如果不重写,默认用Object中的equals()//默认比较的是地址值;在Student类中重写equals方法,比较是内容是否相同class Student{private String name;private int age;public Student() {super();}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";}//重写equals方法 比较的是内容@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Student other = (Student) obj;if (age != other.age)return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}}public class 练习2 {public static void main(String[] args) {//创建ArrayList集合对象ArrayList a = new ArrayList();//创建5个学生对象  添加至集合a.add(new Student("Tom",21));a.add(new Student("Peter",23));a.add(new Student("Ber",21));a.add(new Student("Peter",23));a.add(new Student("Tom",21));a.add(new Student("Peter",23));//创建新集合ArrayList aa = new ArrayList();//遍历旧集合Iterator t = a.iterator();while(t.hasNext()){Student s = (Student) t.next();if(!aa.contains(s)){aa.add(s);}}//遍历新集合Iterator tt = aa.iterator();while(tt.hasNext()){Student s = (Student) tt.next();System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());}}}

5. Vecotr

a. 底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程安全,同步,效率低
b. 特有功能：

i.  public void addElement(Object obj)   给Vector集合中添加元素

ii. public Object elementAt(int index)类似get(int index):获取指定索引处的元素

iii.public Enumeration elements()       类似Iterator iterator()获取迭代器对象

iv.boolean hasMoreElements()          类似hasNext():判断是否有下一个可以迭代的元素

v. Object nextElement()                      类似next()

import java.util.Vector;import java.util.Enumeration;public class VectorDemo {public static void main(String[] args) {//创建Vector集合对象Vector v = new Vector();//添加元素v.addElement("I");v.addElement("Want");v.addElement("Something");v.addElement("Just");v.addElement("Like");v.addElement("This");//遍历Vector集合：普通的for循环for(int i =0 ;i<v.size();i++){//public Object elementAt(int index)String s = (String) v.elementAt(i);System.out.println(s);}System.out.println("————————————————");//获取迭代器对象:Enumeration en = v.elements();while(en.hasMoreElements()){String s = (String) en.nextElement();System.out.println(s);}}}/*out:IWantSomethingJustLikeThis————————————————IWantSomethingJustLikeThis*/

6. LinkedList

a. 底层数据结构是链表,查询慢,增删快,线程不安全,效率高!
b. 特有功能

i. 添加相关的方法:

public void addFirst(Object e)

public void addLast(Object e)

ii. 获取相关的方法:

public Object getFirst()  返回此列表的第一个元素

public Object getLast()  返回此列表的最后一个元素

iii. 删除相关的方法：

public Object removeFirst() 删除此列表的第一个元素

public Object removeLast() 删除此列表的最后一个元素

import java.util.LinkedList;public class LinkedListDemo  {public static void main(String[] args) {//创建LinkedList集合对象LinkedList link = new LinkedList() ;//给集合中添加元素link.add("hello");link.add("world");link.add("java");System.out.println("link:"+link);//添加相关的方法:link.addFirst("Yang");link.addLast("Fan");System.out.println(link);System.out.println("————————————————————————");//获取相关的方法:System.out.println("getFirst:"+link.getFirst());System.out.println("getLast:"+link.getLast());System.out.println("————————————————————————");//删除相关的方法:System.out.println("removeFirst:"+link.removeFirst());System.out.println("removeLast:"+link.removeLast());System.out.println("link:"+link);}}

/*out:

link:[hello, world, java][Yang, hello, world, java, Fan]————————————————————————getFirst:YanggetLast:Fan————————————————————————removeFirst:YangremoveLast:Fanlink:[hello, world, java]*/