JAVA基础再回首（十四）——集合框架、Collection接口、迭代器Iterator、List接口、ListIterator列表迭代器

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前面我们学习了java的常用类，那么今天我们就来开始学习java的集合类

集合框架

• 集合类的由来
  
  • 面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，Java就提供了集合类。
• 数组和集合类同是容器，他们有何区别
  
  • 数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的。数组中可以存储基本数据类型。
  • 集合长度是可变的。集合只能存储对象。
• 集合类的特点
  
  • 集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。

下面我画了两张图，给出了组成集合框架的各个接口与类的层次结构（图画的有点丑，莫怪）

从上面的图中可以看出集合框架中提供的主要接口有6个，主要类有10个。以及接口和类之间的继承和实现关系。

Collection接口

• 概述（通过查看API）
  
  • Collection 层次结构中的根接口。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。
• Collection的功能概述：
  
  • 1：添加功能
    
    • boolean add(Object obj):添加一个元素
    • boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素
  • 2:删除功能
    
    • void clear():移除所有元素
    • boolean remove(Object o):移除一个元素
    • boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素
  • 3:判断功能
    
    • boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素
    • boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素
    • boolean isEmpty()：判断集合是否为空
  • 4:获取功能
    
    • Iterator iterator()
  • 5:长度功能
    
    • int size():元素的个数
  • 6:交集功能
    
    • boolean retainAll(Collection c)
  • 7：把集合转换为数组
    
    • Object[] toArray()

public class CollectionDemo {    public static void main(String[] args) {        // 测试不带All的方法        // 创建集合对象        // Collection c = new Collection(); //错误，因为接口不能实例化        Collection c = new ArrayList();        // boolean add(Object obj):添加一个元素        c.add("hello");        c.add("world");        c.add("java");        // boolean isEmpty()：判断集合是否为空         System.out.println("isEmpty:"+c.isEmpty());        //int size():元素的个数        System.out.println("size:"+c.size());        System.out.println("c:" + c);    }}

输出结果：

//我们还可以移除判断一下    // void clear():移除所有元素    c.clear();    //要是移除了所有元素，上面的输出结果，isEmpty就成为true，size=0，c集合就为空[]    // boolean remove(Object o):移除一个元素     System.out.println("remove:" + c.remove("hello"));//上面我们给集合中add了hello，所以会返回true     System.out.println("remove:" + c.remove("javaee"));//集合中没有javaee，所以肯定会返回false// boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素   System.out.println("contains:"+c.contains("hello"));//和上面一样会返回true   System.out.println("contains:"+c.contains("android"));//会返回false

我们再来学两个集合的交集

public class CollectionDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建集合1        Collection c1 = new ArrayList();        c1.add("abc1");        c1.add("abc2");        // 创建集合2        Collection c2 = new ArrayList();        c2.add("abc1");        c2.add("abc2");        c2.add("abc3");        c2.add("abc4");        c2.add("abc5");        c1.retainAll(c2);        System.out.println("c1:" + c1);//c1:[abc1, abc2]        System.out.println("c2:" + c2);//c2:[abc1, abc2, abc3, abc4, abc5]    }}

我们再来学把集合转成数组，可以实现集合的遍历

public class CollectionDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建集合对象        Collection c = new ArrayList();        // 添加元素        c.add("hello"); // Object obj = "hello"; 向上转型        c.add("world");        c.add("java");        //遍历        Object[] objs = c.toArray();        for (int x = 0; x < objs.length; x++) {                    String s = (String) objs[x];            System.out.println(s + "---" + s.length());        }    }}

输出结果：

迭代器Iterator

• Iterator接口概述
  
  • 对 collection 进行迭代的迭代器
  • 依赖于集合而存在
• 成员方法
  
  • boolean hasNext()
  • next()

迭代器它是集合的专用遍历方式，下面我们来看它怎么对数据进行操作

public class IteratorDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建集合对象        Collection c = new ArrayList();        // 创建并添加元素        c.add("hello");        c.add("world");        c.add("java");        Iterator it = c.iterator(); // 实际返回的肯定是子类对象，这里是多态        while (it.hasNext()) {            String s = (String) it.next();            System.out.println(s);        }    }}

这样就可以遍历出所有添加的元素

List接口

• List接口概述
  
  • 有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。
  • 与 set 不同，列表通常允许重复的元素。

所以我们可以看出List和Set的区别很明显

• List接口：元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引
• Set接口：元素是无序，元素不可以重复，不能索引

下面我们来看List里面都有哪些成员方法

• List接口成员方法

  • 添加功能
    
    • void add(int index,Object element):在指定位置添加元素

  • 获取功能

    • Object get(int index):获取指定位置的元素

  • 删除功能

    • Object remove(int index)：根据索引删除元素,返回被删除的元素
  • 修改功能
    
    • Object set(int index,Object element):根据索引修改元素，返回被修饰的元素

下面我们来逐个学习他的成员方法

public class ListDemo {    public static void main(String[] args) {        // 我们先创建集合对象        List list = new ArrayList();        // 添加元素        list.add("hello");        list.add("world");        list.add("java");        System.out.println("原集合：" + list);        //在指定位置添加元素        list.add(1, "android");        System.out.println("添加后：" + list);        list.add(11, "javaee");//这样会有问题，出现IndexOutOfBoundsException        //获取指定位置的元素        System.out.println("获取后:" + list.get(1));        //根据索引删除元素,返回被删除的元素        list.remove(1);        System.out.println("删除后:" + list);        //根据索引修改元素，返回被修饰的元素        list.set(1, "javaee");        System.out.println("修改后:" +list);        // 获取所有元素        for (int x = 0; x < list.size(); x++) {             System.out.println(list.get(x));        }        // 通过迭代器        Iterator it = list.iterator();        while (it.hasNext()) {            System.out.println("next:" + it.next());        }       

输出结果：

ListIterator列表迭代器

上面我们学习了Iterator迭代器，现在又来一个ListIterator，它又是什么呢？它是List集合特有的迭代器，

下面我们通过一道题来弄懂它。
我有一个集合，如下，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。

public class ListIteratorDemo2 {    public static void main(String[] args) {        // 创建List集合对象        List list = new ArrayList();        // 添加元素        list.add("hello");        list.add("world");        list.add("java");        // 看到这里，我们会想到用我们上面学的迭代器遍历        Iterator it = list.iterator();        while (it.hasNext()) {            String s = (String) it.next();            if ("world".equals(s)) {                list.add("javaee");            }        }        System.out.println("list:" + list);    }}

但是输出结果是什么呢？

这是什么错呢？通过看API我们可以知道

ConcurrentModificationException:当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改时，抛出此异常。

• 产生的原因
  
  • 迭代器是依赖于集合而存在的，在判断成功后，集合的中新添加了元素，而迭代器却不知道，所以就报错了，这个错叫并发修改异常。
  • 其实这个问题描述的是：迭代器遍历元素的时候，通过集合是不能修改元素的。
• 如何解决呢？
  
  • 迭代器迭代元素，迭代器修改元素
  • 集合遍历元素，集合修改元素(普通for)

        // 方式1：迭代器迭代元素，迭代器修改元素        // 而Iterator迭代器却没有添加功能，所以我们使用其子接口ListIterator        ListIterator lit = list.listIterator();        while (lit.hasNext()) {            String s = (String) lit.next();            if ("world".equals(s)) {                lit.add("javaee");            }        }        System.out.println("使用ListIterator迭代器后得到的结果:" + list);        // 方式2：集合遍历元素，集合修改元素(普通for)        for (int x = 0; x < list.size(); x++) {            String s = (String) list.get(x);            if ("world".equals(s)) {                list.add("javaee");            }        }        System.out.println("使用集合遍历后得到的结果:" + list);

我们分别使用了两张方法解决了问题，给上面的集合添加了“javaee”元素，我们来看结果，这两种方法有什么不同呢？

可以发现我们使用ListIterator迭代器后得到的结果（元素是跟在刚才迭代的元素后面的）
使用集合遍历元素后，集合修改元素得到的结果（元素在最后添加的）

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好了，本篇我们就学到这里，看完了，不知道你掌握了多少呢？快动手练习一下吧！
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