Java基础08——集合

第一章 Collection集合

1.1 集合概述

定义:在前面基础班学习过并使用过集合ArrayList ,那么集合到底是什么呢?

  • 集合:集合是java中提供的一种容器,可以用来存储多个数据。
    区别: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。

1.2 集合框架

JAVASE提供了满足各种需求的API。
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
Collection:单列集合类的根接口,用于存储一系列符合某种规则的元素,它有两个重要的子接口,分别是java.util.Listjava.util.Set
List的特点:元素有序、元素可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayListjava.util.LinkedListSet的特点:元素无序,而且不可重复。
Set接口的主要实现类有java.util.HashSetjava.util.TreeSet
在这里插入图片描述
集合本身是一个工具,它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。

1.3 Collection 常用功能

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。方法如下:

  • public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合中 。
  • public void clear() :清空集合中所有的元素。
  • public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
  • public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
  • public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
  • public int size(): 返回集合中元素的个数。
  • public Object[] toArray(): 把集合中的元素,存储到数组中。集合变数组 遍历
方法演示:
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>();
       	// 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);
    	System.out.println("判断  扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));
    	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);
		System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");
    	Object[] objects = coll.toArray();
    	// 遍历数组
    	for (int i = 0; i < objects.length; i++) {       for(Object o:obj)
			System.out.println(objects[i]);
		}
		coll.clear();
		System.out.println("集合中内容为:"+coll);
				System.out.println(coll.isEmpty());  	
	}
}

tips: 有关Collection中的方法可不止上面这些,其他方法可以自行查看API学习。

第二章 Iterator迭代器

2.1 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.IteratorIterator接口也是Java集合中的一员,但它与CollectionMap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:
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①先要判断集合中有没有元素,②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。
    Iterator是一个接口,需要使用实现类对象,就是Collection中iterator()方法。

迭代器的使用步骤(重点):

     ①使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator
     		接口接收(多态)
      ②使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素
      ③使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素
public class IteratorDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection <String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("姚明");
        coll.add("王研");
        coll.add("王硕");
        coll.add("程艳荣");
        Iterator<String> it = coll.iterator();//获取迭代器对象
        while (it.hasNext()){
            String t = it.next();
            System.out.println(t);
        }
    }
}

tips::在进行集合元素取出时,如果集合中已经没有元素了,还继续使用迭代器的next方法,将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。

2.2 迭代器的实现原理

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。

Iterator迭代器对象在遍历集合时,内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素,为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理,接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程:
在这里插入图片描述
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。

2.3 增强for

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Collection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
}

练习1:遍历数组

public class NBForDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,5,6,87};
        //使用增强for遍历数组
        for(int a : arr){
            System.out.println(a);
        }
    }
}

练习2:遍历集合

    	Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
    	coll.add("小河神");
    	coll.add("老河神");
    	coll.add("神婆");
     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);
    	}

tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。

第三章泛型

3.1 泛型概述

在这里插入图片描述
在前面学习集合时,我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换
大家观察下面代码:

public class GennericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add("abc");
        coll.add("itcast");
        coll.add(5);      //由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放
        Iterator it = coll.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
            String str = (String) it.next();
            System.out.println(str.length());
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException:                                                                                           
为什么会发生类型转换异常呢?                                                                                                                                       我们来分析下:由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时   ClassCastException。                                                                                                                                                      怎么来解决这个问题呢?                                                                                                                                                           Collection虽然可以存储各种对象,但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后,新增了**泛型**(**Generic**)语法,让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型,
  • 泛型:可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

tips:一般在创建对象时,将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时,默认类型为Object类型。

3.2 使用泛型的好处

好处:* 将运行时期的ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。

  • 避免了类型强转的麻烦。
    弊端:只能存储同一种数据类型
public class GenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("itcast");
        // list.add(5);//当集合明确类型后,存放类型不一致就会编译报错
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String str = it.next();
            System.out.println(str.length());

tips:泛型是数据类型的一部分,我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

3.3 泛型的定义与使用

我们在集合中会大量使用到泛型,是一个未知的数据类型,当我们不确定什么数据类型时候,使用泛型,它可以接受任意数据类型,Integer、String、Student。。。。。

泛型,用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

定义和使用含有泛型的类

定义格式: 修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }
例如,API中的ArrayList集合:

class ArrayList<E>{ 
    public boolean add(E e){ }
    public E get(int index){ }	....}

使用泛型: 即什么时候确定泛型。 ——在创建对象的时候确定泛型
例如,ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
此时,变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为:

class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }
     public String get(int index){  }   ...
}

```java
public class GennericDemo1<E>{
    private E name;
    public E getName() {
        return name;
    }
    public void setName(E name) {
        this.name = name;
    }
}



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