Collection接口、List接口及其实现类
一.集合
1.集合概述
- 集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。
集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？
- 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
- 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。
2.集合框架
JAVASE提供了满足各种需求的API，在使用这些API前，先了解其继承与接口操作架构，才能了解何时采用哪个类，以及类之间如何彼此合作，从而达到灵活应用。
集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map
二.Collection集合
Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。
1.常用方法
public class Demo1Collection {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// 使用多态形式
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 使用方法
// 添加功能 boolean add(String s)
coll.add("小李广");
coll.add("扫地僧");
coll.add("石破天");
System.out.println(coll);
// boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在
System.out.println("判断 扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));
//boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素
System.out.println("删除石破天："+coll.remove("石破天"));
System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);
// size() 集合中有几个元素
System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");
// Object[] toArray()转换成一个Object数组
Object[] objects = coll.toArray();
// 遍历数组
for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
System.out.println(objects[i]);
}
// void clear() 清空集合
coll.clear();
System.out.println("集合中内容为："+coll);
// boolean isEmpty() 判断是否为空
System.out.println(coll.isEmpty());
}
}
2.遍历
2.1 迭代器遍历（Iterator接口）
在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。
想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：
public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。
下面介绍一下迭代的概念：
- 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。
Iterator接口的常用方法如下：
-
public E next():返回迭代的下一个元素。 -
public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。public class IteratorDemo { public static void main(String[] args) { // 使用多态方式 创建对象 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); // 添加元素到集合 coll.add("串串星人"); coll.add("吐槽星人"); coll.add("汪星人"); //遍历 //使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器 Iterator<String> it = coll.iterator(); // 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型 while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素 String s = it.next();//获取迭代出的元素 System.out.println(s); } } }
实现原理
当遍历集合时，首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。
在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。
2.2增强for循环
增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。
格式：
for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){
//写操作代码
}
它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。
public class NBFor {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("小河神");
coll.add("老河神");
coll.add("神婆");
//使用增强for遍历
for(String s :coll){
//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
System.out.println(s);
}
}
}
三.List集合
1.List接口特点
- 它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。
- 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
- 集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。
2.常用方法
List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建List集合对象
List<String> list = new ArrayList<String>();
// 往 尾部添加 指定元素
list.add("图图");
list.add("小美");
list.add("不高兴");
System.out.println(list);
// add(int index,String s) 往指定位置添加
list.add(1,"没头脑");
System.out.println(list);
// String remove(int index) 删除指定位置元素 返回被删除元素
// 删除索引位置为2的元素
System.out.println("删除索引位置为2的元素");
System.out.println(list.remove(2));
System.out.println(list);
// String set(int index,String s)
// 在指定位置 进行 元素替代（改）
// 修改指定位置元素
list.set(0, "三毛");
System.out.println(list);
// String get(int index) 获取指定位置元素
// 跟size() 方法一起用 来 遍历的
for(int i = 0;i<list.size();i++){
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}
//还可以使用增强for
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
}
}
3.遍历
List集合除了可以继承使用Collection集合的两种遍历方法， 还可以根据索引来遍历
public class ListDemo2 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("图图");
list.add("小美");
list.add("不高兴");
//1.增强for遍历
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
//2.迭代器遍历
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
//判断是否有迭代元素
String s = it.next();//获取迭代出的元素
System.out.println(s);
}
//3.索引遍历
for(int i = 0;i<list.size();i++){
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}
}
}
4.并发修改异常
public class Binfa {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("令狐冲");
list.add("岳灵珊");
list.add("东方不败");
//迭代器
// Iterator<String> it = list.iterator();
// while (it.hasNext()){
// String s=it.next();
// if(s.equals("东方不败"))
// list.add("岳不群");//ConcurrentModificationException
// }
//解决方法
for (int i=0;i<list.size();i++){
String s=list.get(i);
if(s.equals("东方不败"))
list.add("岳不群");
System.out.println(s);
}
}
}
结论：迭代器遍历不能往里面添加元素
四. List集合的实现类
1.Arraylist集合
java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。
ArrayList存储学生对象并遍历
public class Student{
String name;
String age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAge() {
return age;
}
public void setAge(String age) {
this.age = age;
}
}
public class ArrayListDemo1 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> array = new ArrayList<>();
addStudent(array);
addStudent(array);
for (int i=0;i<array.size();i++) {
Student s = array.get(i);
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
public static void addStudent(ArrayList<Student> array){
Scanner in=new Scanner(System.in);
System.out.println("姓名：");
String n=in.nextLine();
System.out.println("年龄：");
String a=in.nextLine();
Student s=new Student();
s.setName(n);
s.setAge(a);
array.add(s);
}
}
2. LinkedList集合
java.util.LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。
特有方法
LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。（了解即可）
public class LinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();
//添加元素
link.addFirst("abc1");
link.addFirst("abc2");
link.addFirst("abc3");
System.out.println(link);
// 获取元素
System.out.println(link.getFirst());
System.out.println(link.getLast());
// 删除元素
System.out.println(link.removeFirst());
System.out.println(link.removeLast());
while (!link.isEmpty()) {
//判断集合是否为空
System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素
}
System.out.println(link);
}
}
【Java笔记】系列