Educoder/头歌JAVA——JAVA高级特性:集合框架(1)

第1关:集合的基本使用

相关知识

集合是什么

JAVA中的集合:是一个工具类,就像是容器,存储任意数量具有共同属性的集合。

为什么使用集合

我们已经知道集合就是能存储大量数据的一个容器,但是咱们在Java入门的时候学过数组,数组也是一个能存储大量数据的容器,好像也可以满足日常开发的需求,那我们为什么要使用集合呢?

如果说之前学习的数组是一根打狗棒的话,那我们将要学习的集合就可以看做是一根如意金箍棒了。

集合和数组有如下区别:

  • 数组的长度固定,集合的长度可变;

  • 数组只能通过下标访问元素,类型固定,而有的集合可以通过任意类型查找所映射的具体对象。

怎么创建集合

我们来创建一个简单的集合:

1.导包

  1. import java.util.ArrayList;

2.创建集合

  1. ArrayList list = new ArrayList();

如何向集合中添加数据

  1. list.add("hello");
  2. list.add(2018);

编程要求

请仔细阅读右侧代码,根据方法内的提示,在Begin - End区域内进行代码补充,创建ArrayList集合并且向集合中添加数据,具体要求如下:

  • 添加字符串类型数据:https:www.educoder.net

  • 添加double类型数据:2018.423

  • 在方法中返回你创建的集合对象。

package step1;
// 导包
/********** Begin **********/
import java.util.ArrayList;
/********** End **********/					
public class HelloWorld {    
	@SuppressWarnings("unchecked") 
	public ArrayList getList() {
		/********** Begin **********/
		ArrayList list = new ArrayList();
        list.add("https:www.educoder.net");
        list.add(2018.423);
		return list;		
		/********** End **********/
	}	
}

 第2关:ArrayList集合的增删改查

相关知识

获取集合中的数据

使用get(index)即可获取集合中的数据,和数组相同,index为角标,从0开始。 例如:

  1. ArrayList list = new ArrayList();
  2. list.add("张无忌");
  3. list.add(18);
  4. String name = (String)list.get(0);
  5. int age = (int)list.get(1);
  6. System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);

输出:

姓名:张无忌 年龄:18

看到这里你可能会有疑问:

  1. String name = (String)list.get(0);

为什么使用集合的get()方法获取到数据之后还需要(String)强转数据类型呢?

这是因为我们在定义集合的时候并没有给定一个数据类型,所以集合中的元素,可以是任意类型的对象Object),如果把某个对象放入集合,则会忽略它的类型,而把它当做Object类处理。

这样我们在从集合中获取数据的时候,默认也会将它看做是Object类型,所以我们在使用的时候需要强转成对应类型。

修改集合中的数据

使用set(index, element)方法即可修改集合中的数据,第一个参数代表索引,即修改集合第几个位置的元素,index0开始,第二个参数element是要修改的数据。

例如:

  1. ArrayList list = new ArrayList();
  2. list.add("张无忌");
  3. list.add(18);
  4. String name = (String)list.get(0);
  5. int age = (int)list.get(1);
  6. System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);
  7. list.set(0,"张三丰"); //修改集合的第一个元素
  8. name = (String)list.get(0);
  9. System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);

输出:

姓名:张无忌 年龄:18 姓名:张三丰 年龄:18

删除集合中的数据

使用remove(index)remove(element)方法即可删除元素,remove方法是一个重载的方法,第一种可以根据索引位置删除元素,第二种可以根据元素的引用来删除集合中对应的元素。

如下:

  1. ArrayList list = new ArrayList();
  2. list.add("张无忌");
  3. list.add(18);
  4. //List集合的toString可以输出数组中所有的数据
  5. System.out.println(list.toString());
  6. Object obj1 = list.get(0);
  7. list.remove(obj1); //根据元素的引用删除元素
  8. System.out.println(list.toString());
  9. list.remove(0); //根据索引删除元素
  10. System.out.println(list.toString());

输出:

[张无忌, 18] [18] []

请你思考一个问题:

  1. ArrayList list = new ArrayList();
  2. list.add("张无忌");
  3. list.add(18);

对于上述代码,要删除所有元素,应该使用remove(0),remove(0)还是remove(0),remove(1)?

编程要求

请仔细阅读右侧代码,根据方法内的提示,在Begin - End区域内进行代码补充,具体任务如下:

  • 删除集合的第一个和最后一个元素;

  • 添加两个字符串:helloeducoder至集合中;

  • 修改集合的第三个元素,改为:list

  • 输出集合中所有的元素。

package step2;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class HelloWorld {
	
    @SuppressWarnings("unchecked")
	public static void main(String[] args) {
		//获取输入的数据并添加至集合
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		ArrayList list = new ArrayList<>();
        int length = sc.nextInt();
		for(int i =0 ; i< length; i++){
			list.add(sc.next());
		}
		/********** Begin *********/
        int len=list.size();
        len--;
        list.remove(len);
        list.remove(0);
        list.add("hello");
        list.add("educoder");
        list.set(2,"list");// 修改第三个元素为 list
        for(int i=0;i<=len;i++){
            String inf = (String)list.get(i);
            System.out.println(inf);
        }        
		/********** End **********/
	}
}

第3关:集合的体系结构

相关知识

集合的体系结构

Java中的集合分为两大家族,一个是Collection家族,Collection家族有三大成员:ListQueueSet,这三大成员有三个子类(实际还有很多,这里不一一列举)分别是,ArrayListLinkedListHashSet,这个家族有一个特点,那就是他们都是单身,集合中的元素都是独立存在的。

另一个就是Map家族了,这个家族的特点就是他们都是成双成对(keyvalue)一起出现的,让Collection家族很是羡慕啊^_^。

如何使用常见的集合

创建LinkedList集合,并添加数据

  1. LinkedList list = new LinkedList();
  2. list.add("hello");

创建HashSet集合,并添加数据

  1. HashSet set = new HashSet();
  2. set.add("hello");

创建HashMap集合,并添加数据

  1. HashMap map = new HashMap();
  2. map.put("name","张三");

以上就是创建几个常用集合创建实例并添加数据的方式,可以看到我们使用的方式除了LinkedList之外都是父类的引用指向子类对象,相信你还不陌生,这个我们在学习多态这个知识点的时候讲过,这种方式可以大大的提高程序的可扩展性

通过上述代码可以发现Map集合添加数据和Collection家族成员添加数据的方式不一样,Map集合添加数据必须有两个,即一个是Key一个是Value

面试官

Duang Duang Duang面试官来啦,快坐好,摆好姿势。

好了,我要开始提问了: 问:Set集合与List集合有什么区别呢? 答:Set集合中的数据不可重复,数据是无序的,List集合的数据可以重复,数据是有序的。

问:就没啦?[严肃脸] 答:哦哦,还有,Set检索效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变,List和数组类似,可以动态增长,根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高,插入删除效率低,因为会引起其他元素位置改变。

问:Map集合中的元素可以重复吗? 答:不可以!

问:你说一说,LinkedListArrayList的区别吧。 答:好嘞,LinkedList集合增删速度更快,ArrayList改查更快。

问:咳咳咳,下一位! 答:诶诶诶,别呀,我还没说完呢:

  • ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList基于链表的数据结构。LinkedList是双向链表。
  • 对于随机访问getsetArrayList觉得优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针。

面试官:嗯,这次算你过关,等下次通知吧!

我:......

编程要求

请仔细阅读右侧代码,根据方法内的提示,在Begin - End区域内进行代码补充,具体任务如下:

  • 分别定义HashSetArrayListLinkedListHashMap集合。并向每一个集合中添加www.educoder.netMap集合的key设置为address,最后将每一个集合返回。
package step3;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Map;

public class HelloWorld {
	
	public HashSet getHashSet(){
		/********** Begin **********/
        HashSet set = new HashSet();
        set.add("www.educoder.net");
        return set;
		/********** End **********/
	}	
	public ArrayList getArrayList(){
		/********** Begin **********/
        ArrayList arr = new ArrayList();
        arr.add("www.educoder.net");
		//System.out.println((String)arr.get(0));  //报错
        return arr;	
		/********** End **********/
	}	
	public LinkedList getLinkedList(){
		/********** Begin **********/
        LinkedList list = new LinkedList();
        list.add("www.educoder.net");
        return list;		
		/********** End **********/
	}	
	public Map getHashMap(){
		/********** Begin **********/
        HashMap map = new HashMap();
        map.put("address","www.educoder.net");
        return map;
		/********** End **********/
	}		
}

第4关:泛型

相关知识

什么是泛型

什么是泛型呢?简单的来说,泛型可以理解为:类型参数,那什么又是类型参数呢?

我们知道一个方法void hello(String name)如果指定了一个字符串类型的参数,那方法的调用者就只能传递String类型的参数才能正确的使用这个方法了,否则就报错,其实泛型也是一样,只不过在这里泛型用在集合上,即指定集合中只能放某一种类型的元素

你要往ATM机中存钱,就只能放毛爷爷,而不能放冥币,这就是泛型,指定只能用一种类型

如何使用泛型

泛型使用的是一对尖括号定义的,如:List<String> 指定的就是在List集合中只能放String类型的数据。

接下来我们来一个对比评测,看一看使用泛型和不使用泛型的区别。

不使用泛型:

  1. List list1 = new ArrayList();
  2. list1.add("www.educoder.net");
  3. String str1 = (String)list1.get(0);

使用泛型:

  1. List<String> list2 = new ArrayList<String>();
  2. list2.add("www.educoder.net");
  3. String str2 = list.get(0); //可以发现在这里我们不用强转数据类型了

当然泛型不仅仅只有这么一点用途,在开发中处处可见泛型,在之后的章节中我们会更深一步的了解。

可能你会有疑问,为什么我要使用泛型啊,使用泛型有什么好处呢? 答:好处如下:

  1. 类型安全,通过知道使用泛型定义的变量的类型限制,编译器可以更有效地提高Java程序的类型安全;

  2. 消除强制类型转换,消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读,并且减少了出错机会。所有的强制转换都是自动和隐式的;

  3. 提高性能。

编程要求

请仔细阅读右侧代码,根据方法内的提示,在Begin - End区域内进行代码补充,具体任务如下:

  • 创建一个只能存储String类型数据的List集合;

  • 将程序输入的数据存入List集合中;

  • 输出集合中所有的数据。

提示:list.size()方法可以获取集合的长度。

package step4;

import java.util.*;

public class HelloWorld {
		
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		//程序会输入三次数据
		/********** Begin **********/
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for(int i=0;i<3;i++){
            list.add(sc.next());
            int j = list.size();
            System.out.println("集合的第"+j+"个数据为:"+list.get(i));
        }		
		/********** End **********/
	}	
}

第5关:Map集合的增删改查

相关知识

Map集合的特点

有三点需要你记住:

  1. Map提供了一种映射关系,其中的元素是以键值对(key-value)的形式存储的,能够根据key快速查找value

  2. 键(key)值不可重复,值(value)是可以的,通过key可以查找value

  3. Map支持泛型,形式如:Map<K,V>

如何操作Map集合

1.定义和添加数据:

Map集合支持泛型,所以我们定义的时候一般会带有泛型,公式:Map<K,V>KV可以是指定为任何对象,注意:泛型指的是类,也就是KV只能是对象而不能是基础数据类型

2.删除、修改和获取数据:

  1. Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
  2. map.put("name","张三");
  3. map.put("sex","男");
  4. System.out.println("姓名:" + map.get("name") + "性别:" + map.get("sex"));
  5. //修改数据 使用 map.put(key) 方法
  6. map.put("name","李四");//因为key不能重复,所以修改数据和添加数据使用的同一个方法
  7. System.out.println("姓名:" + map.get("name") + "性别:" + map.get("sex"));
  8. //删除数据 使用 map.remove(key)方法
  9. map.remove("name");
  10. System.out.println(map.toString());//map.toString方法可以直接输出map集合中的数据

输出结果:

姓名:张三性别:男 姓名:李四性别:男 {sex=男}

编程要求

请仔细阅读右侧代码,根据方法内的提示,在Begin - End区域内进行代码补充,具体任务如下:

  • menuDict集合中添加一道菜名lamb,它的价格是50

  • 获取menuDict集合中的fish的价格并打印出来;

  • menuDict集合中的fish的价格改为100

  • 删除menuDict集合中noodles这道菜;

  • 输出新的menuDict菜单。

package step5;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;

public class HelloWorld {

	public static void main(String[] args) {
		Map<String, Integer> menuDict = new HashMap<>();
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			menuDict.put(sc.next(),sc.nextInt());
		}
		/********** Begin **********/
        menuDict.put("lamb",50);
        System.out.println(menuDict.get("fish"));
        menuDict.put("fish",100);
		menuDict.remove("noodles");
		System.out.println(menuDict.toString());		
		/********** End **********/
	}	
}

 第6关:选择题

​​​​​​​

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/zhou2622/article/details/128376900