Java基础——Java重点基础之集合框架（一）

一.集合的由来及集合继承体系图

• A:集合的由来
  • 数组长度是固定,当添加的元素超过了数组的长度时需要对数组重新定义,太麻烦,java内部给我们提供了集合类,能存储任意对象,长度是可以改变的,随着元素的增加而增加,随着元素的减少而减少
• B:数组和集合的区别
  • 区别1 :
    • 数组既可以存储基本数据类型,又可以存储引用数据类型,基本数据类型存储的是值,引用数据类型存储的是地址值
    • 集合只能存储引用数据类型(对象)集合中也可以存储基本数据类型,但是在存储的时候会自动装箱变成对象
  • 区别2:
    • 数组长度是固定的,不能自动增长
    • 集合的长度的是可变的,可以根据元素的增加而增长
• C:数组和集合什么时候用    * 1,如果元素个数是固定的推荐用数组 * 2,如果元素个数不是固定的推荐用集合
• D:集合继承体系图

二，Collection集合的基本功能

boolean add(E e)
boolean remove(Object o)  //会改变集合长度，在遍历集合时如果使用了remove，应该自减后，再继续遍历
void clear()
boolean contains(Object o)
boolean isEmpty()
int size()

注意:

collectionXxx.java使用了未经检查或不安全的操作.
注意:要了解详细信息,请使用 -Xlint:unchecked重新编译.
java编译器认为该程序存在安全隐患
温馨提示:这不是编译失败,所以先不用理会,等学了泛型你就知道了

带All的功能演示

boolean addAll(Collection c)
boolean removeAll(Collection c)
boolean containsAll(Collection c) 
boolean retainAll(Collection c)    //***取交集,如果调用的集合改变就返回true,如果调用的集合不变就返回false***

Object[] toArray() 将集合转成数组

Collection c1 = new ArrayList();c1.add("a");c1.add("b");c1.add("c");c1.add("d");Collection c2 = new ArrayList();c2.add("a");c2.add("b");c2.add("c");c2.add("d");c2.add("e");c2.add("f");//取交集,如果调用的集合改变就返回true,如果调用的集合不变就返回falseboolean b = c1.retainAll(c2);//取交集System.out.println(b);System.out.println(c1);

运行结果：

    

三,集合的遍历之迭代器遍历

A:迭代器概述

• 集合是用来存储元素,存储的元素需要查看,那么就需要迭代(遍历)

B:案例演示

• 迭代器的使用

  Collection c = new ArrayList();c.add("a");c.add("b");c.add("c");c.add("d");Iterator it = c.iterator();                     //获取迭代器的引用while(it.hasNext()) {                           //集合中的迭代方法(遍历)    System.out.println(it.next());}

• 
  

四，Collection存储自定义对象并遍历

Collection c = new ArrayList();c.add(new Student("张三",23));c.add(new Student("李四",24));c.add(new Student("王五",25));c.add(new Student("赵六",26));c.add(new Student("赵六",26));for(Iterator it = c.iterator();it.hasNext();) {    Student s = (Student)it.next();                     //向下转型    System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); //获取对象中的姓名和年龄}System.out.println("------------------------------");

Iterator it = c.iterator();                             //获取迭代器while(it.hasNext()) {                                   //判断集合中是否有元素    Student s = (Student)it.next();                     //向下转型    System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); //获取对象中的姓名和年龄}

五，迭代器的原理及源码解析

A:迭代器原理

• 迭代器原理:迭代器是对集合进行遍历,而每一个集合内部的存储结构都是不同的,所以每一个集合存和取都是不一样,那么就需要在每一个类中定义hasNext()和next()方法,这样做是可以的,但是会让整个集合体系过于臃肿,迭代器是将这样的方法向上抽取出接口,然后在每个类的内部,定义自己迭代方式,这样做的好处有二,第一规定了整个集合体系的遍历方式都是hasNext()和next()方法,第二,代码有底层内部实现,使用者不用管怎么实现的,会用即可

B:迭代器源码解析

• 1,在eclipse中ctrl + shift + t找到ArrayList类
• 2,ctrl+o查找iterator()方法
• 3,查看返回值类型是new Itr(),说明Itr这个类实现Iterator接口
• 4,查找Itr这个内部类,发现重写了Iterator中的所有抽象方法

六，List集合

A:List集合的特有功能概述

• void add(int index,E element)     //*****index<=size并且index>=0都不会报异常*****
• E remove(int index)        ////通过索引删除元素,将被删除的元素返回,会改变集合的长度  //删除的时候不会自动装箱,把index当作索引
• E get(int index)
• E set(int index,E element)

List list = new ArrayList();list.add("a");list.add("b");list.add("c");list.add("d");list.add(4, "f");//index<=size并且index>=0都不会报异常//list.add(1,"e");//list.add(10, "z");//java.lang.IndexOutOfBoundsException,当存储时使用不存在的索引时

     List集合存储学生对象并遍历，通过size()和get()方法结合使用遍历。

List list = new ArrayList();list.add(new Student("张三", 18));list.add(new Student("李四", 18));list.add(new Student("王五", 18));list.add(new Student("赵六", 18));for(int i = 0; i < list.size(); i++) {    Student s = (Student)list.get(i);    System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());}

七，并发修改异常产生的原因及解决方案

• A:案例演示   需求：我有一个集合，请问，我想判断里面有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现。

• List list = new ArrayList();list.add("a");list.add("b");list.add("world");list.add("d");list.add("e");/*Iterator it = list.iterator();while(it.hasNext()) {    String str = (String)it.next();    if(str.equals("world")) {        list.add("javaee");         //这里会抛出ConcurrentModificationException并发修改异常    }}*/

• B:ConcurrentModificationException出现

  • 迭代器遍历，集合修改集合

• C:解决方案

  • a:迭代器迭代元素，迭代器修改元素(ListIterator的特有功能add)

  • b:集合遍历元素，集合修改元素

• ListIterator lit = list.listIterator();     //如果想在遍历的过程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法while(lit.hasNext()) {    String str = (String)lit.next();    if(str.equals("world")) {        lit.add("javaee");          //list.add("javaee");    }}

  
  

八，List集合特有的迭代器ListIterator，ListIterator是Iterator的子接口

功能概述：

• boolean hasNext()是否有下一个
• boolean hasPrevious()是否有前一个
• Object next()返回下一个元素
• Object previous();返回上一个元素

九，Vector的特有功能

• A:Vector类概述  线程安全的ArrayList.
• B:Vector类特有功能
  • public void addElement(E obj)
  • public E elementAt(int index)
  • public Enumeration elements()

• C:案例演示

  • Vector的迭代

  • Vector v = new Vector();                //创建集合对象,List的子类v.addElement("a");v.addElement("b");v.addElement("c");v.addElement("d");//Vector迭代Enumeration en = v.elements();          //获取枚举while(en.hasMoreElements()) {           //判断集合中是否有元素    System.out.println(en.nextElement());//获取集合中的元素}

十，数据结构之数组和链表

• A:数组
  • 查询快修改也快
  • 增删慢
• B:链表
  • 查询慢,修改也慢
  • 增删快

十一，List的三个子类的特点（重点***）

ArrayList:
    底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
    线程不安全，效率高。
Vector:
    底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
    线程安全，效率低。
    Vector相对ArrayList查询慢(线程安全的)
    Vector相对LinkedList增删慢(数组结构)
LinkedList:
    底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
    线程不安全，效率高。

Vector和ArrayList的区别
    Vector是线程安全的,效率低
    ArrayList是线程不安全的,效率高
    共同点:都是数组实现的
ArrayList和LinkedList的区别
    ArrayList底层是数组结果,查询和修改快
    LinkedList底层是链表结构的,增和删比较快,查询和修改比较慢
    共同点:都是线程不安全的

  List有三个儿子，我们到底使用谁呢?

         查询多用ArrayList 增删多用LinkedList 如果都多ArrayList