java程序员从笨鸟到菜鸟之(二十二)集合Collection

集合

通过一个例子引入集合概念

练习1  Student类

package org.westos.collection_02;public class Student {private String name;private int age;public Student() {super();}public Student(String name, int age) {super();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 + "]";}}

测试类

package org.westos.objectarray;/** * 对象数组:可以存储对象的数组 *  * 需求:有5个学生,每一个学生有自己的信息(姓名,年龄等等),将5个学生的信息遍历出来! *  * 分析:A:定义一个学生类: * 提供两个成员 变量 * String name,int age * 提供无参/有参的构造方法 * 提供set/get()方法 * B:定义一个学生数组(对象数组) * C:创建5个学生对象 * D:赋值,将5个学生对象放到学生数组中 * E:遍历数组 * F:输出 *  * @author Orange */public class ObjectArrayDemo {public static void main(String[] args) {//学生类创建完毕//定义一个学生数组:定义数组的格式:数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度] ;//定义一个学生数组Student[] students = new Student[5] ;//数组的类型可以是自定义的//创建5个学生对象Student s1 = new Student("高圆圆", 27) ;Student s2 = new Student("黄晓明", 28) ;Student s3 = new Student("邓超" ,30) ;Student s4 = new Student("孙俪" ,28) ;Student s5 = new Student("王昭君" ,25) ;//赋值students[0] = s1 ;students[1] = s2 ;students[2] = s3 ;students[3] = s4 ;students[4] = s5 ;//遍历学生数组for(int x = 0 ; x <students.length ; x ++){                        //System.out.println(students[x]);//通过底层原码重写toString()得到的每个对象的成员变量的信息(不重写的话是地址)//多态：编译在左，运行在右---此时右也是继承Object的toString()Student s = students[x] ;System.out.println(s.getName()+"----"+s.getAge());}}}

集合的由来

       我们学习的java的语言是一种面向对象语言，面向对象语言对事物的描述是通过对象体现出来的，那么存储很多个学生,就需要使用容器变量进行存储,那么目前我们学习过哪些容器变量呢?
   数组、StringBuffer、StringBuilder，对于数组来说，数组的长度是固定的，不符合实际需求(长度不可变)；对于StringBuffer来说始终在内存中返回的是字符串类型，也不满足元素类型变化的要求；所以java就提供了一个技术-----集合!
  集合：是可以存储多种类型的引用元素；针对集合来说,Java提供了很多集合类,每一种集合类的数据结构不一样,所以将他们之间的共性内容抽取出来就行了

 面试题1：
   集合和数组的区别?
   1)长度的区别：
   数组：长度是固定的；
   集合：长度是可变的；
   2)存储数据类型的区别：
   数组：可以存储引用类型,可以存储基本数据类型
   集合：只能存储引用类型
   3)存储元素的区别
  数组：在同一个数组中,只能存储同一种数据类型的元素
  集合：可以存储多种数据类型的元素
   一个集合的继承体系图!(回头补图)
  数据结构：存储数据的方式
  Collection：表示一组对象,这些对象也称为 collection 的元素；一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许；
  一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的；JDK 不提供此接口的任何直接 

 实现方式：它提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现
 Collection的一些常用成员方法
  添加功能：
 1---boolean add(Object e):给集合中添加指定的元素

问题1：为什么add（Object object）?

我们知道集合的容器是可以添加任意类型的对象，那么add方法的参数类型是Object，以便于接受任何类型的对象，集合中存储的都是对象的引用，通过接口多态实现。
 2---boolean addAll(Collection c):添加一个集合中的所有元素
  删除功能：
 3---void clear():删除一个集合中的所有元素,暴力删除,(不建议使用)
 4---boolean remove(Object o):删除一个集合中的指定元素
 5---boolean removeAll(Collection c):删除一个集合中的所有元素(有一个就算)
  判断功能：
 6---boolean contains(Object o):判断一个集合中是否包含指定的单个元素
 7---boolean containsAll(Collection c):判断一个集合中是否另一个集合---是包含所有.
 8---boolean isEmpty():判断集合是否为空,如果为空,则返回true
 交集功能：
 9---boolean retainAll(Collection c):思考:A集合给B集合做交集,交集的元素去哪里?返回值boolean表达什么意思?
 获取功能：
 10--int size():获取集合中的元素数
 11--Iterator<E> iterator()---迭代器
 转换功能：
 13--Object[] toArray():将集合转换成数组
  面试题2
  数组中有没有length()，String类中有没有length()，集合中有没有length()?
  答：数组--length属性；String--length()；集合中--size()
实例1 (非All的功能)

package org.westos.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;public class CollectionDemo {public static void main(String[] args) {//创建一个Collection集合对象Collection c = new ArrayList() ;//JDK不提供此接口的任何直接 实现：它提供更具体的子接口（如Set和List）实现System.out.println(c);//输出的是"[]"，底层重写了toString()---ArrayList的方法，所以不是地址/* 1--添加功能: * public boolean add(E e)---可选操作 * E表示泛型，这里先理解为(Object object) * 功能:给集合中添加指定的元素; * 返回值类型说明：只要给集合中添加元素,永远返回true *                  */c.add("hello") ;c.add("world") ;c.add("Java") ;System.out.println("添加元素add()："+c);/* 2---删除(所有) * void clear()---可选操作 * 功能:删除一个集合中的所有元素(可选操作)---暴力删除---不建议使用 *  * */c.clear() ;System.out.println("删除元素clear()："+c);System.out.println("------------------");//删除后再添加c.add("hello") ;c.add("world") ;c.add("Java") ;/* * 3---删除指定元素 * boolean remove(Object o)---可选操作 * 功能:删除一个集合中的指定元素 * 返回值类型：boolean,true(删除成功)，false(集合无此元素) *  * */boolean isRemove=c.remove("hello");System.out.println(isRemove) ;System.out.println("删除元素remove()："+c);boolean isRemove1=c.remove("haha");System.out.println(isRemove1) ;/* 4---判断 * boolean contains(Object o) * 功能:判断一个集合中是否包含指定的单个元素 * 返回值类型：boolean--如果此 集合包含指定的元素，则返回 true *  * */boolean isContains=c.contains("world");System.out.println(isContains);boolean isContains1=c.contains("haha");System.out.println(isContains1);        /* 5---判断         * boolean isEmpty()         * 功能:判断集合是否为空,如果为空(即：不包含任何元素)则返回true         *          * */boolean isEmpty1=c.isEmpty();System.out.println("isEmpty:"+c.isEmpty());/* 6---获取功能 * int size() * 功能:获取集合中的元素数 *  * */System.out.println("size:"+c.size());//经过几步操作最后的结果System.out.println("c:"+c);}}

对于类中可选操作解释：

链接1：点击打开链接

链接2：点击打开链接

链接3：点击打开链接

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通俗易懂解释：可选操作”：简单说就是抽象类的的某些派生类实现里，或者接口的某个实现类里面，某个方法可能是无意义的，调用该方法会抛出一个异常。例如在collection的某些实现类里，里面的元素可能都是只读的，那么add这个接口是无意义的，调用会抛出UnspportedOperationException异常。 从设计的角度说，如果一个接口的方法设计为optional，表示这个方法不是为所有的实现而设定的，而只是为某一类的实现而设定的。

实例2   集合高级功能(All)

package org.westos.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;/** * 特点： * 带All的方法的形参：都是Collection c */public class CollectionDemo2 {public static void main(String[] args) {//创建两个Collection集合对象Collection c1 = new ArrayList() ;Collection c2 = new ArrayList() ;//说明：ArrayList类允许有重复的对象//分别给c1,c2集合添加元素c1.add("1") ;c1.add("2") ;c1.add("3") ;c1.add("4") ;c1.add("8") ;System.out.println(c1);c2.add("1") ;c2.add("2") ;c2.add("3") ;c2.add("4") ;c2.add("5") ;c2.add("6") ;c2.add("7") ;System.out.println(c2);/* 1--添加(All) * boolean addAll(Collection c)----可选操作 * 功能:添加一个集合中的所有元素 * 谁调用在谁的集合中进行操作,所以在c1末尾添加 * */boolean isAddAll=c1.addAll(c2);System.out.println("addAll:"+isAddAll);System.out.println(c1);//ArrayList类允许有重复的对象System.out.println(c2);System.out.println("-------------------------");/* 2-删除(All) * boolean removeAll(Collection c)---可选操作 * 功能:删除一个集合中的所有元素(共有的) * 返回值类型：boolean * 理解：其实是删除两个集合交集(共有的)的元素，因此删除一个算是删除，返回的是true * 说明：此调用返回后， collection(c1)中将不包含任何与指定 collection(c2)相同的元素  * */        boolean isRemovel=c1.removeAll(c2);System.out.println("removeAll:"+isRemovel);System.out.println(c1);System.out.println(c2);System.out.println("-----------------------------");//再给c1补充点货源c1.add("1") ;c1.add("2") ;c1.add("3") ;c1.add("4") ;c1.remove("8");System.out.println("补充货源后的c1："+c1);System.out.println("始终雷打不动c2:"+c2);                /* 3---包含                 * boolean containsAll(Collection c)                 * 功能:判断一个集合中(调用)是否包含另一个集合(被调用);                 * 返回值类型：boolean                 * 说明：如果此 collection包含指定 collection中的所有元素，则返回 true                  *                  * */boolean isContainAll=c1.containsAll(c2);//解释:c1(小)是否包含于c2(大)System.out.println("containsAll:"+isContainAll);boolean isContainAll1=c2.containsAll(c1);//解释:c2(大)是否包含c1(小)System.out.println("containsAll:"+isContainAll1);/* 4---交集 * boolean retainAll(Collection c)---可选操作 * 返回值类型：boolean * 返回值boolean表达什么意思? * 说明--A集合对B集合取交集,那么交集的元素去A集合里面了，A集合中的元素是否发生变化,如果发生变化,就返回true;否则就false * 说明：仅保留此 collection中那些也包含在指定 collection的元素（可选操作）。换句话说，移除此 collection 中未包含在指定 collection 中的所有元素。  * 思考:A集合给B集合做交集,交集的元素去哪里? * * */boolean isretailAll=c1.retainAll(c2);System.out.println("c1:"+isretailAll);System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);System.out.println("-----------------");boolean isretailAll1=c2.retainAll(c1);System.out.println("c2:"+isretailAll1);//输出最终的结果System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);/** * 面试题: * A集合对B集合取交集,那么交集的元素去A集合里面了,并且返回值boolean表达的意思？ * 答：是A集合中的元素是否发生变化,如果发生变化,就返回true;否则,false */}}

 Object[] toArray()：将集合转换成数组
 返回值类型：Object[]
 返回：包含此 collection 中所有元素的数组

实例3

package org.westos.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;// 需求:给集合中添加String类型的元素,遍历集合public class CollectionDemo3 {public static void main(String[] args) {//创建Collection集合对象Collection c = new ArrayList() ;//给集合中添加元素c.add("高圆圆") ;/* 说明1： * c.add(Object obj) * c.add("高圆圆")等价于 * ==>Object obj = new String("高圆圆"),从add()方法可以看出，此时Collection存储的此元素的是Object的对象 * ==>向上转型了(接口多态) * */c.add("邓超") ;c.add("WE") ;c.add("RNG") ;//集合中有元素了,将集合转换数组Object[] objs = c.toArray() ;//遍历对象数组(需求:获取集合中元素的同时,获取集合中每一个元素的字符串长度)for(int x = 0 ; x < objs.length ; x ++){//System.out.println("objs[x]的引用是不是String的一个实例"+objs[x] instanceof String);String s = (String) objs[x] ;//向下转型--父类的引用强制转换为子类的引用(必须有向上转型)System.out.print(s+"----"+s.length()+";");//要获取字符串长度:需要使用length(),该方法属于String类的特有功能}System.out.println();for(int i= 0;i<objs.length;i++){//System.out.println(objs[x]+"---"+objs[x].length());//报错：没有为类型 Object 定义方法 length（）System.out.println(objs[i]+"---");//疑问：objs[x].length()不能使用原因：此时是Object的引用，--多态--编译在左(没有length方法，编译不通过)}}}

练习1

package org.westos.collection_01;public class Student {private String name;private int age;public Student() {super();}public Student(String name, int age) {super();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 + "]";}}

测试类

package org.westos.collection_01;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;/** *  需求:有5个学生,每一个学生有自己的信息(姓名,年龄...),将5个学生的信息遍历出来! *  使用集合的转换功能去遍历学生信息 *   *  1)创建集合对象 *  2)创建5个学生对象 *  3)使用集合添加5个学生对象 *  4)将集合转换成数组:Object[] toArray() ; *  5)遍历数组 * @author Orange */public class CollectionTest {public static void main(String[] args) {//创建集合对象(集合中存储的是引用类型)Collection c = new ArrayList() ;//创建5个学生对象Student s1 = new Student("貂蝉", 25) ;Student s2 = new Student("王昭君", 22) ;Student s3 = new Student("西施", 28) ;Student s4 = new Student("杨贵妃", 29) ;Student s5 = new Student("高圆圆", 38) ;//给集合中添加元素c.add(s1) ;//向下转型：Object obj = new Student("..") ;c.add(s2) ;c.add(s3) ;c.add(s4) ;c.add(s5) ;//将集合转换成数组Object[] objs = c.toArray() ;for(int x = 0 ; x < objs.length ; x ++){/* 1--- * System.out.println(objs[x]); * 说明： * 储存的是Object的引用类型; * 如果不重写toString()就继承Object的此方法; * 输出的是地址 * *//* 2--- * 使用get()获取学生姓名和年龄 * Student类型接收 * */Student s = (Student) objs[x] ;//使用子类特有的方法System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());}}}

上面的遍历是不是挺麻烦的，引出→集合特有的遍历形式

集合的特有遍历方式：使用集合自己本身迭代功能遍历集合中的元素

  Iterator iterator()：迭代器
  Iterator：迭代器接口
  Iterator的成员方法：判断功能

          Object next()：返回迭代的下一个元素
          boolean hasNext()：判断一个集合中是否有下一个可以迭代的元素
 实例4

package org.westos.collection_02;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;/** * Collection(集合)的专有遍历方式:使用集合自己本身迭代功能遍历集合中的元素 * Iterator iterator():迭代器 *      返回值类型：Iterator(迭代器接口) * Iterator接口的成员方法(获取功能): *     1--E(这里指：Object) next() *     功能:返回迭代的下一个元素 *     返回值类型：Object *    2--boolean hasNext() *     功能:判断一个集合中是否有下一个可以迭代的元素 *     返回值类型：boolean *     说明：如果迭代器仍有元素可迭代，则返回 true。 * 理解脉略： * Collection-----→iteration()------→Iteration对象-----→判断：hasNext()-----→遍历：next * 需求:使用集合存储字符串类型的元素并遍历 * @author Apple */public class CollectionDemo {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Collection c = new ArrayList() ;//ArrayList是List集合的子实现类(存储和取出一致的)//给集合中添加元素c.add("hello") ;c.add("world") ;c.add("java") ;c.add("java") ;c.add("java") ;c.add("java") ;//获取迭代器对象Iterator it = c.iterator() ;//底层使用ArrayList中的匿名内部类的形式:接口多态的形式(重点理解)/* 由于当前集合中的元素获取完了, * 如果没有元素,而还要去调用next()方法,那么就出现问题, * 给当前加上一个判断就可以防止出现异常! * 即hasNext()方法 * 由于集合中的元素不固定的,所有使用while循环 **///需求：获取字符串的同时,还要获取字符串长度while(it.hasNext()){                //it.next()----获取集合的内容(对应类型的引用)//Object obj = it.next()=new String("..")----向下转型String s = (String)it.next() ;System.out.println(s+"----"+s.length());}}}

Iterator it = c.iterator() ;通过方法创建实例的说明-----类比Calendar类
随后会提到

实例5

package org.westos.collection_02;//回忆快捷方式public class Student {private String name;private int age;public Student() {super();}public Student(String name, int age) {super();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 + "]";}}

测试类

package org.westos.collection_02;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;/** * 使用存储自定义对象并遍历 * 1)toArray():将集合转换成数组 * 2)集合专有遍历方式:迭代器遍历 * 注意:存储自定义对象使用迭代器遍历,it.next()不要使用多次(除非你想张冠李戴，3的倍数),否则会出现异常！！！(原因在代码下方) * 使用迭代器遍历,使用的是while循环,可以是for循环吗? *          答：可以,但是推荐使用while循环 * @author Orange */public class CollectionTest {public static void main(String[] args) {//创建一个学生类//创建集合对象Collection c = new ArrayList() ;//创建3个学生对象Student s1 = new Student("张三", 26) ;Student s2 = new Student("李四", 22) ;Student s3 = new Student("王五", 28) ;Student s4 = new Student("麻六", 28) ;//给集合中添加元素c.add(s1) ;c.add(s2) ;c.add(s3) ;c.add(s4) ;//获取迭代器对象Iterator it = c.iterator() ;//遍历(while常用)while(it.hasNext()){Student s = (Student)it.next() ;System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());//(1)//System.out.println(((Student)it.next()).getName()+"----"+((Student)it.next()).getAge());//将(1)注释张冠李戴/* * 出错的原因： * 当用hasNext()遍历到最后一个时，此时没有元素可以迭代， * 出现NoSuchElementException异常---没有元素可以迭代 * */}System.out.println("----------------------------");for(Iterator it2 = c.iterator();it2.hasNext();){Student s = (Student) it2.next() ;System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());}}}

Collection合集：

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Iterator迭代器合集：

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