Java中的集合详解及代码测试
1:对象数组
(1)数组既可以存储基本数据类型，也可以存储引用类型。它存储引用类型的时候的数组就叫对象数组。
2: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)
(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
boolean add(E e)添加一个元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c)添加一个集合的元素
B: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
C:判断功能
boolean contains(Object o)如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true
boolean containsAll(Collection<?> c)如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。
boolean isEmpty()如果此 collection 不包含元素，则返回 true。
D:获取功能
Iterator<E> iterator()返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器
E:长度功能
int size()返回此 collection 中的元素数
F:交集(了解)
boolean retainAll(Collection<?> c)仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素（可选操作）。
G:把集合转数组(了解)
<T> T[] toArray(T[] a)返回包含此 collection 中所有元素的数组
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection; public class CollectioonDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection c1 = new ArrayList(); //添加元素
c1.add("abc1");
c1.add("abc2");
c1.add("abc3");
c1.add("abc4"); Collection c2 = new ArrayList();
c1.add("abc4");
c2.add("abc5");
c2.add("abc6");
c2.add("abc7"); //c1.clear();//移除所有元素
//System.out.println("remove:" + c1.remove("abc1"));//remove:true
//System.out.println("remove:" + c1.remove("abc"));//remove:false //判断集合中是否包含指定元素
//System.out.println("contains:" + c1.contains("abc2"));//contains:true
//System.out.println("contains:" + c1.contains("abc"));//contains:false //判断是否为空
//System.out.println("isEmpty:" + c1.isEmpty());//isEmpty:false //元素个数
//System.out.println("size:" + c1.size());//size:5 //添加一个集合的元素
//System.out.println("addAll:" + c1.addAll(c2));//addAll:true
//System.out.println("c1:" + c1);//c1:[abc1, abc2, abc3, abc4, abc4, abc5, abc6, abc7] //移除一个集合的元素 只用有一个元素被移除了就返回true
//System.out.println("removeAll:" + c1.removeAll(c2)); //只有包含所有的元素才叫包含
//System.out.println("containsAll:" + c1.containsAll(c2)); //交集
/*
* A对B做交集，最终的结果保存在A中，B不变
* 返回值表示A是否发生过变化
*/
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)
实例1
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection; public class CollectioonDemo2 {
//集合变数组 实现集合的遍历
public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList(); c.add("hello");//Object obj = "hello" 向上转型
c.add("world");
c.add("java"); //集合c转数组
Object[] objs = c.toArray();
for(int x = 0;x < objs.length;x++){
System.out.println(objs[x]);
//object没有length()方法，必须将元素还原成字符串;向下转型
String s = (String) objs[x];
System.out.println(s+ "-----"+s.length());
}
} /*
* hello
hello-----5
world
world-----5
java
java-----4 */ }
实例2
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
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; 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("张三", 23);
Student s2 = new Student("李四", 25);
Student s3 = new Student("王五", 26); //将学生对象添加到集合
c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3); //集合转化为数组
Object[] obj = c.toArray(); //遍历数组
for(int i = 0; i < obj.length; i++){
Student s = (Student)obj[i];
System.out.println(s.getName() + "-------" + s.getAge());
} } }
B:迭代器(集合专用方式)
实例1
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator; public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) { Collection c = new ArrayList(); c.add("java");
c.add("hello");
c.add("word");
c.add("hi"); Iterator it = c.iterator();
while (it.hasNext()){
String s = (String)it.next();
System.out.println(s);
} } }
实例2
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator; public class ColectionTest {
public static void main(String[] args) { Collection c = new ArrayList(); 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("大桥");
s4.setAge(26); c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3);
c.add(s4);
c.add(new Student("孙尚香",18));//匿名对象 Iterator it = c.iterator();
while (it.hasNext()){
Student s = (Student)it.next();
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
} } }
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student [name = " + name + ", age = " + age +" ]";
}
}
(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。
(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; /*
* 存储字符串并遍历
* 步骤：
* 1.创建集合对象
* 2.创建字符串对象
* 3.把字符串对象添加到集合
* 4.遍历集合
*/
public class CollectionTest {
public static void main(String[] args) {
//1.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
*/
c.add("张三");
c.add("李四");
c.add("王五");
c.add("刘二");
//通过迭代器遍历集合
Iterator it = c.iterator();
//通过迭代器对象的hashNext()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
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator; /*
* 存储自定义对象并遍历(Student name age)
* 步骤：
* 1.创建学生类
* 2.创建集合对象
* 3.创建学生对象
* 3.把学生对象添加到集合
* 4.遍历集合
*/
public class CollectionTest {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Collection c = new ArrayList(); //创建学生对象
Student s1 = new Student("张三", 23);
Student s2 = new Student("李四", 21);
Student s3 = new Student("王五", 12);
//通过getset方法赋值
Student s4 = new Student();
s4.setName("刘二");
s4.setAge(22); //把学生对象添加到集合
c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3);
c.add(s4);
c.add(new Student("小儿", 10));//匿名对象 //通过迭代器遍历集合
Iterator it = c.iterator();
//通过迭代器对象的hashNext()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
Student s = (Student) it.next();
System.out.println(s.getName()+ "-----" + s.getAge());
}
} }
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
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;
}
}
3:集合(List)
(1)List是Collection的子接口
特点：有序(存储顺序和取出顺序一致)，可重复。
存储字符串并遍历：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List; //List集合存储字符串并遍历
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List list = new ArrayList(); //创建字符串并添加到集合
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java"); //遍历集合
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}
} }
测试有序可重复：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List; /*
* List集合特点：有序（存储和取出的元素一直），可重复的
*/
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List list = new ArrayList(); //创建字符串并添加到集合
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
list.add("java");
list.add("Linux");
list.add("java");
list.add("Linux"); //遍历集合
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
/*
* hello
world
java
java
Linux
java
Linux
*/
}
} }
存储自定义对象并遍历：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List; /*
* 存储自定义对象并遍历
*/
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List list = new ArrayList(); //创建学生对象
Student s1 = new Student("张三", 23);
Student s2 = new Student("李四", 20);
Student s3 = new Student("王五", 24); //将学生对象添加到集合
list.add(s1);
list.add(s2);
list.add(s3); //遍历集合
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
Student s = (Student) it.next();
System.out.println(s.getName() + "-------" + s.getAge());
}
} }
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
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;
}
}
(2)List的特有功能
A:添加功能
void add(int index, Object element)：在指定位置添加元素
B:删除功能
Object remove(int index)：根据索引删除元素，返回被删除的元素
C:获取功能
Object get (int index)：获取指定位置的元素
D:列表迭代器功能
ListItertor listIterator():list集合特有的迭代器
E:修改功能
Object set (int index，Object element)：根据索引修改元素，返回被修改的元素
public class ListDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//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("list:" + list);
/*
* list:[hello, world, java]
*/
//添加功能
//list.add(1, "linux");
//System.out.println("list:" + list);
/*
* list:[hello, linux, world, java]
*/
//获取功能
//System.out.println("get:" + list.get(2));
//get:java
//删除功能
//System.out.println("remove:" + list.remove(1));
//remove:world
//修改功能
System.out.println("set:" + list.set(1, "javaee"));
System.out.println("list:" + list);
/*
* set:world
list:[hello, javaee, java]
*/
}
}
(3)List集合的特有遍历功能
A:由size()和get()结合。
B:代码演示
import java.util.ArrayList;
import java.util.List; public class ListDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List list = new ArrayList(); //集合中添加元素
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java"); //遍历输出 list集合的特有遍历size()和get()结合
for(int x = 0; x < list.size(); x++){
String s = (String) list.get(x);
System.out.println(s);
}
}
}
自定义学生对象，两种遍历方式（迭代器和普通for）
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List; /*
* 存储自定义对象，使用普通for 循环（get()size()方法结合）
*/
public class ListDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List list = new ArrayList(); //创建学生对象
Student s1 = new Student("张三", 12);
Student s2 = new Student("李四", 11);
Student s3 = new Student("王五", 20); //学生对象添加到集合
list.add(s1);
list.add(s2);
list.add(s3); //迭代器遍历
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
Student s = (Student) it.next();
System.out.println(s.getName() + "----" + s.getAge());
}
System.out.println("-----------");
//遍历输出 list集合的特有遍历size()和get()结合
for(int x = 0; x < list.size(); x++){
Student s = (Student) list.get(x);
System.out.println(s.getName() + "----" + s.getAge());
}
}
}
(4)列表迭代器的特有功能；(了解)
可以逆向遍历，但是要先正向遍历，所以无意义，基本不使用。
(5)并发修改异常
A:出现的现象
迭代器遍历集合，集合修改集合元素
B:原因
迭代器是依赖于集合的，而集合的改变迭代器并不知道。
C:解决方案
a:迭代器遍历，迭代器修改(ListIterator)
元素添加在刚才迭代的位置
b:集合遍历，集合修改(size()和get())
元素添加在集合的末尾
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator; public class ListDemo2 { 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"); //迭代器遍历
// Iterator it = list.iterator();
// while(it.hasNext()){
// String s = (String) it.next();
// if("world".equals(s)){
// list.add("javaee");
// }
// }
/*
* ConcurrentModificationException
*/ //1.迭代器遍历元素，迭代器修改元素
//Iterator迭代器没有添加功能，使用它的子接口ListIterator
ListIterator lit = list.listIterator();
while(lit.hasNext()){
String s = (String)lit.next();
if("world".equals(s)){
list.add("javaee");
}
}//list:[hello, world,javaee, java] //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("list:" + list);
//list:[hello, world, java, javaee]
}
}
(6)常见数据结构
A:栈 先进后出
B:队列 先进先出
C:数组 查询快，增删慢
D:链表 查询慢，增删快
(7)List的子类特点
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。
LinkedList
底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
线程不安全，效率高。
到底使用谁呢?看需求?
分析：
要安全吗?
要：Vector(即使要，也不使用这个)
不要：ArrayList或者LinkedList
查询多；ArrayList
增删多：LinkedList
什么都不知道，就用ArrayList。
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