Java集合（1）之Collection

集合(Collection)

(1)集合的由来?
我们学习的是Java -- 面向对象 -- 操作很多对象 -- 存储 -- 容器(数组和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。
(2)集合和数组的区别?
A:长度区别
数组固定
集合可变
B:内容区别
数组可以是基本类型，也可以是引用类型
集合只能是引用类型
C:元素内容
数组只能存储同一种类型

集合可以存储不同类型(其实集合一般存储的也是同一种类型)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
 * 集合的由来：
 * 		我们学习的是面向对象语言，而面向对象语言对事物的描述是通过对象体现的，为了方便对多个对象进行操作，我们就必须把这多个对象进行存储。
 * 		而要想存储多个对象，就不能是一个基本的变量，而应该是一个容器类型的变量，在我们目前所学过的知识里面，有哪些是容器类型的呢?
 * 		数组和StringBuffer。但是呢?StringBuffer的结果是一个字符串，不一定满足我们的要求，所以我们只能选择数组，这就是对象数组。
 * 		而对象数组又不能适应变化的需求，因为数组的长度是固定的，这个时候，为了适应变化的需求，Java就提供了集合类供我们使用。
 * 
 * 数组和集合的区别?
 * 		A:长度区别
 * 			数组的长度固定
 * 			集合长度可变
 * 		B:内容不同
 * 			数组存储的是同一种类型的元素
 * 			而集合可以存储不同类型的元素
 * 		C:元素的数据类型问题	
 * 			数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型
 * 			集合只能存储引用类型
 * 
 * 刚说过集合是存储多个元的，但是呢，存储多个元素我们也是有不同需求的：比如说，我要这多个元素中不能有相同的元素，
 * 再比如说，我要这多个元素按照某种规则排序一下。针对不同的需求，Java就提供了不同的集合类，这样呢，Java就提供了很多个集合类。
 * 这多个集合类的数据结构不同,结构不同不重要的，重要的是你要能够存储东西，并且还要能够使用这些东西，比如说判断，获取等。
 * 既然这样，那么，这多个集合类是有共性的内容的，我们把这些集合类的共性内容不断的向上提取，最终就能形成集合的继承体系结构。
 * 
 * 数据结构：数据的存储方式。
 * 
 * Collection:是集合的顶层接口，它的子体系有重复的，有唯一的，有有序的，有无序的。(后面会慢慢的讲解)
 * 
 * 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(是一个还是所有)
 * 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(是一个还是所有)
 * 		boolean isEmpty()：判断集合是否为空
 * 4:获取功能
 * 		Iterator<E> iterator()(重点)
 * 5:长度功能
 * 		int size():元素的个数
 * 		面试题：数组有没有length()方法呢?字符串有没有length()方法呢?集合有没有length()方法呢?
 * 6:交集功能
 * 		boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?
 * 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
		// System.out.println("add:"+c.add("hello"));
		c.add("hello");
		c.add("world");
		c.add("java");

		// void clear():移除所有元素
		// c.clear();

		// boolean remove(Object o):移除一个元素
		// System.out.println("remove:" + c.remove("hello"));
		// System.out.println("remove:" + c.remove("javaee"));

		// 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"));
		// System.out.println("contains:"+c.contains("android"));

		// 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);
	}
}

(3)集合的继承体系结构?
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，
我们把它们的共性不断的向上提取，最终就形成了集合的继承体系结构图。

Collection
|--List
|--ArrayList
|--Vector
|--LinkedList
|--Set
|--HashSet

|--TreeSet

(4)Collection的功能概述
A:添加功能
B:删除功能
C:判断功能
D:获取功能
E:长度功能
F:交集(了解)

G:把集合转数组(了解)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
 * boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素
 * boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(是一个还是所有)
 * boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有)
 * boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?
 */
public class CollectionDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合1
		Collection c1 = new ArrayList();
		c1.add("abc1");
		c1.add("abc2");
		c1.add("abc3");
		c1.add("abc4");

		// 创建集合2
		Collection c2 = new ArrayList();
//		c2.add("abc1");
//		c2.add("abc2");
//		c2.add("abc3");
//		c2.add("abc4");
		c2.add("abc5");
		c2.add("abc6");
		c2.add("abc7");

		// boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素
		// System.out.println("addAll:" + c1.addAll(c2));
		
		//boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(是一个还是所有)
		//只要有一个元素被移除了，就返回true。
		//System.out.println("removeAll:"+c1.removeAll(c2));

		//boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有)
		//只有包含所有的元素，才叫包含
		// System.out.println("containsAll:"+c1.containsAll(c2));
		
		//boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?
		//假设有两个集合A，B。
		//A对B做交集，最终的结果保存在A中，B不变。
		//返回值表示的是A是否发生过改变。
		System.out.println("retainAll:"+c1.retainAll(c2));
		
		System.out.println("c1:" + c1);
		System.out.println("c2:" + c2);
	}
}

(5)Collection集合的遍历

A:把集合转数组(了解)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
 * 集合的遍历。其实就是依次获取集合中的每一个元素。
 * 
 * Object[] toArray():把集合转成数组，可以实现集合的遍历
 */
public class CollectionDemo3 {
	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[] toArray():把集合转成数组，可以实现集合的遍历
		Object[] objs = c.toArray();
		for (int x = 0; x < objs.length; x++) {
			// System.out.println(objs[x]);
			// 我知道元素是字符串，我在获取到元素的的同时，还想知道元素的长度。
			// System.out.println(objs[x] + "---" + objs[x].length());
			// 上面的实现不了，原因是Object中没有length()方法
			// 我们要想使用字符串的方法，就必须把元素还原成字符串
			// 向下转型
			String s = (String) objs[x];
			System.out.println(s + "---" + s.length());
		}
	}
}

public class Student {
	// 成员变量
	private String name;
	private int age;

	// 构造方法
	public Student() {
		super();
	}

	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	// 成员方法
	// getXxx()/setXxx()
	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;
	}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
 * 练习：用集合存储5个学生对象，并把学生对象进行遍历。
 * 
 * 分析：
 * A:创建学生类
 * B:创建集合对象
 * C:创建学生对象
 * D:把学生添加到集合
 * E:把集合转成数组
 * F:遍历数组
 */
public class StudentDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象
		Collection c = new ArrayList();

		// 创建学生对象
		Student s1 = new Student("林青霞", 27);
		Student s2 = new Student("风清扬", 30);
		Student s3 = new Student("令狐冲", 33);
		Student s4 = new Student("武鑫", 25);
		Student s5 = new Student("刘晓曲", 22);

		// 把学生添加到集合
		c.add(s1);
		c.add(s2);
		c.add(s3);
		c.add(s4);
		c.add(s5);

		// 把集合转成数组
		Object[] objs = c.toArray();
		// 遍历数组
		for (int x = 0; x < objs.length; x++) {
			// System.out.println(objs[x]);

			Student s = (Student) objs[x];
			System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
		}
	}
}

B:迭代器(集合专用方式)
(6)迭代器
A:是集合的获取元素的方式。
B:是依赖于集合而存在的。
C:迭代器的原理和源码。
a:为什么定义为了一个接口而不是实现类?

b:看了看迭代器的内部类实现。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/*
 * Iterator iterator():迭代器，集合的专用遍历方式
 * 		Object next():获取元素,并移动到下一个位置。
 * 			NoSuchElementException：没有这样的元素，因为你已经找到最后了。
 * 		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) {
		// 创建集合对象
		Collection c = new ArrayList();

		// 创建并添加元素
		// String s = "hello";
		// c.add(s);
		c.add("hello");
		c.add("world");
		c.add("java");

		// Iterator iterator():迭代器，集合的专用遍历方式
		Iterator it = c.iterator(); // 实际返回的肯定是子类对象，这里是多态

		// Object obj = it.next();
		// System.out.println(obj);
		// System.out.println(it.next());
		// System.out.println(it.next());
		// System.out.println(it.next());
		// System.out.println(it.next());
		// 最后一个不应该写，所以，我们应该在每次获取前，如果有一个判断就好了
		// 判断是否有下一个元素，有就获取，没有就不搭理它

		// if (it.hasNext()) {
		// System.out.println(it.next());
		// }
		// if (it.hasNext()) {
		// System.out.println(it.next());
		// }
		// if (it.hasNext()) {
		// System.out.println(it.next());
		// }
		// if (it.hasNext()) {
		// System.out.println(it.next());
		// }
		// if (it.hasNext()) {
		// System.out.println(it.next());
		// }

		// 最终版代码
		while (it.hasNext()) {
			// System.out.println(it.next());
			String s = (String) it.next();
			System.out.println(s);
		}
	}
}

public class Student {
	// 成员变量
	private String name;
	private int age;


	// 构造方法
	public Student() {
		super();
	}


	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}


	// 成员方法
	// getXxx()/setXxx()
	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;
	}


	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/*
 * 练习：用集合存储5个学生对象，并把学生对象进行遍历。用迭代器遍历。
 * 
 * 注意：
 * 		A:自己的类名不要和我们学习的要使用的API中的类名相同。
 * 		B:复制代码的时候，很容易把那个类所在的包也导入过来，容易出现不能理解的问题。
 */
public class IteratorTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象
		Collection c = new ArrayList();

		// 创建学生对象
		Student s1 = new Student("林青霞", 27);
		Student s2 = new Student("风清扬", 30);
		Student s3 = new Student("令狐冲", 33);
		Student s4 = new Student("武鑫", 25);
		Student s5 = new Student("刘晓曲", 22);

		// 把学生添加到集合中
		c.add(s1);
		c.add(s2);
		c.add(s3);
		c.add(s4);
		c.add(s5);

		// 遍历
		Iterator it = c.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			// System.out.println(it.next());
			Student s = (Student) it.next();
			System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
		}
	}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/*
 * 问题1:能用while循环写这个程序，我能不能用for循环呢?
 * 问题2:不要多次使用it.next()方法，因为每次使用都是访问一个对象。
 */
public class IteratorTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象
		Collection c = new ArrayList();

		// 创建学生对象
		Student s1 = new Student("林青霞", 27);
		Student s2 = new Student("风清扬", 30);
		Student s3 = new Student("令狐冲", 33);
		Student s4 = new Student("武鑫", 25);
		Student s5 = new Student("刘晓曲", 22);

		// 把学生添加到集合中
		c.add(s1);
		c.add(s2);
		c.add(s3);
		c.add(s4);
		c.add(s5);

		// 遍历
		Iterator it = c.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Student s = (Student) it.next();
			System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());

			// NoSuchElementException 不要多次使用it.next()方法
			// System.out.println(((Student) it.next()).getName() + "---"
			// + ((Student) it.next()).getAge());

		}
		// System.out.println("----------------------------------");

		// for循环改写
		// for(Iterator it = c.iterator();it.hasNext();){
		// Student s = (Student) it.next();
		// System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
		// }
	}
}

(7)Collection集合的案例(遍历方式 迭代器)
集合的操作步骤：
A:创建集合对象
B:创建元素对象
C:把元素添加到集合
D:遍历集合

A:存储字符串并遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/*
 * 需求：存储字符串并遍历。
 * 
 * 分析：
 * 		A:创建集合对象
 * 		B:创建字符串对象
 * 		C:把字符串对象添加到集合中
 * 		D:遍历集合
 */
public class CollectionTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象
		Collection c = new ArrayList();

		// 创建字符串对象
		// 把字符串对象添加到集合中
		c.add("林青霞");
		c.add("风清扬");
		c.add("刘意");
		c.add("武鑫");
		c.add("刘晓曲");

		// 遍历集合
		// 通过集合对象获取迭代器对象
		Iterator it = c.iterator();
		// 通过迭代器对象的hasNext()方法判断有没有元素
		while (it.hasNext()) {
			// 通过迭代器对象的next()方法获取元素
			String s = (String) it.next();
			System.out.println(s);
		}
	}
}

B:存储自定义对象并遍历

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;
	}

}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/*
 * 需求：存储自定义对象并遍历Student(name,age)
 *
 * 分析：
 * 		A:创建学生类
 * 		B:创建集合对象
 * 		C:创建学生对象
 * 		D:把学生对象添加到集合对象中
 * 		E:遍历集合
 */
public class CollectionTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象
		Collection c = new ArrayList();

		// 创建学生对象
		Student s1 = new Student("貂蝉", 25);
		Student s2 = new Student("小乔", 16);
		Student s3 = new Student("黄月英", 20);
		Student s4 = new Student();
		s4.setName("大乔");
		s4.setAge(26);

		// 把学生对象添加到集合对象中
		c.add(s1);
		c.add(s2);
		c.add(s3);
		c.add(s4);
		c.add(new Student("孙尚香", 18)); // 匿名对象

		// 遍历集合
		Iterator it = c.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Student s = (Student) it.next();
			System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
		}
	}
}