集合框架
- A:集合的由来
- 数组长度是固定,当添加的元素超过了数组的长度时需要对数组重新定义,太麻烦,java内部给我们提供了集合类,能存储任意对象,长度是可以改变的,随着元素的增加而增加,随着元素的减少而减少
- B:数组和集合的区别
- 区别1 :
- 数组既可以存储基本数据类型,又可以存储引用数据类型,基本数据类型存储的是值,引用数据类型存储的是地址值
- 集合只能存储引用数据类型(对象)集合中也可以存储基本数据类型,但是在存储的时候会自动装箱变成对象
- 区别2:
- 数组长度是固定的,不能自动增长
- 集合的长度的是可变的,可以根据元素的增加而增长
- 区别1 :
- C:数组和集合什么时候用
* 1,如果元素个数是固定的推荐用数组
* 2,如果元素个数不是固定的推荐用集合
集合继承体系图
案例演示
*
基本功能演示
boolean add(E e)
boolean remove(Object o)
void clear()
boolean contains(Object o)
boolean isEmpty()
int size()
- :注意:
collectionXxx.java使用了未经检查或不安全的操作.
注意:要了解详细信息,请使用 -Xlint:unchecked重新编译.
java编译器认为该程序存在安全隐患
温馨提示:这不是编译失败,所以先不用理会,等学了泛型你就知道了
add方法如果是list集合一直都是返回true;因为list集合可存储重复的,如果是set,当重复元素存储时返回false。
ArrayList的父类的父类重写toString方法,所以在打印对象的引用的时候,输出的结果不是Object类中toString的结果
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
Collection c = new ArrayList();
c.add("a");
c.add("b");
c.add("c");
c.add("d");
//c.remove("b"); //删除指定元素
//c.clear(); //清空集合
//System.out.println(c.contains("b")); //判断是否包含
//System.out.println(c.isEmpty());
System.out.println(c.size()); //获取元素的个数
System.out.println(c);
}
public static void demo1() {
Collection c = new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
boolean b1 = c.add("abc");
boolean b2 = c.add(true); //自动装箱new Boolean(true);
boolean b3 = c.add(100);
boolean b4 = c.add(new Student("张三",23));
boolean b5 = c.add("abc");
System.out.println(b1);
System.out.println(b2);
System.out.println(b3);
System.out.println(b4);
System.out.println(b5);
System.out.println(c.toString());// ["abc,true,100,Student("张三",23)]
}
集合的遍历之集合转数组遍历
-
把集合转成数组,可以实现集合的遍历
- toArray()
Collection coll = new ArrayList(); coll.add(new Student("张三",23)); // 已提升为了 Object, Object obj = new Student("张三",23); coll.add(new Student("李四",24)); coll.add(new Student("王五",25)); coll.add(new Student("赵六",26)); Object[] arr = coll.toArray(); //将集合转换成数组 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { Student s = (Student)arr[i]; //强转成Student 想下转型,否则下方不能输出。 System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); }
-
带All的功能演示 boolean addAll(Collection c) boolean removeAll(Collection c) boolean containsAll(Collection c) boolean retainAll(Collection c)
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//demo2();
//demo3();
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("a");
c1.add("b");
c1.add("c");
c1.add("d");
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("a");
c2.add("b");
c2.add("c");
c2.add("d");
c2.add("e");
c2.add("f");
//取交集,如果调用的集合改变就返回true,如果调用的集合不变就返回false
//不变指与c1中元素一致或比c1中元素多几个的情况
boolean b = c1.retainAll(c2); //取交集
System.out.println(b);
System.out.println(c1);
}
public static void demo3() {
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("a");
c1.add("b");
c1.add("c");
c1.add("d");
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("a");
c2.add("b");
c2.add("z");
boolean b = c1.containsAll(c2); //判断调用的集合是否包含传入的集合
System.out.println(b);
}
public static void demo2() {
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("a");
c1.add("b");
c1.add("c");
c1.add("d");
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("a");
c2.add("b");
c2.add("z");
boolean b = c1.removeAll(c2); //删除的是交集
System.out.println(b);
System.out.println(c1);
}
public static void demo1() {
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("a");
c1.add("b");
c1.add("c");
c1.add("d");
Collection c2 = new ArrayList(); //alt + shift + r改名
c2.add("a");
c2.add("b");
c2.add("c");
c2.add("d");
//c1.addAll(c2); //将c2中的每一个元素添加到c1中
c1.add(c2); //将c2看成一个对象添加到c1中
System.out.println(c1);
}
集合的遍历之迭代器遍历
- 集合是用来存储元素,存储的元素需要查看,那么就需要迭代(遍历)
- :案例演示
-
迭代器的使用
Collection c = new ArrayList(); c.add("a"); c.add("b"); c.add("c"); c.add("d"); Iterator it = c.iterator(); //获取迭代器的引用 while(it.hasNext()) { //集合中的迭代方法(遍历) System.out.println(it.next()); }
-
- Collection存储自定义对象并用迭代器遍历
-
Collection c = new ArrayList(); c.add(new Student("张三",23)); c.add(new Student("李四",24)); c.add(new Student("王五",25)); c.add(new Student("赵六",26)); c.add(new Student("赵六",26)); for(Iterator it = c.iterator();it.hasNext();) { Student s = (Student)it.next(); //向下转型 System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); //获取对象中的姓名和年龄 } System.out.println("------------------------------"); Iterator it = c.iterator(); //获取迭代器 while(it.hasNext()) { //判断集合中是否有元素 //System.out.println(((Student)(it.next())).getName() + "," + ((Student)(it.next())).getAge()); Student s = (Student)it.next(); //向下转型 System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); //获取对象中的姓名和年龄 }
-
迭代器原理
* 迭代器原理:迭代器是对集合进行遍历,而每一个集合内部的存储结构都是不同的,所以每一个集合存和取都是不一样,那么就需要在每一个类中定义hasNext()和next()方法,这样做是可以的,但是会让整个集合体系过于臃肿,迭代器是将这样的方法向上抽取出接口,然后在每个类的内部,定义自己迭代方式,这样做的好处有二,第一规定了整个集合体系的遍历方式都是hasNext()和next()方法,第二,代码有底层内部实现,使用者不用管怎么实现的,会用即可
- :迭代器源码解析
- 1,在eclipse中ctrl + shift + t找到ArrayList类
- 2,ctrl+o查找iterator()方法
- 3,查看返回值类型是new Itr(),说明Itr这个类实现Iterator接口
- 4,查找Itr这个内部类,发现重写了Iterator中的所有抽象方法
List集合
:List集合的特有功能概述
* void add(int index,E element)
* E remove(int index)
* E get(int index)
* E set(int index,E element)
当存储时索引不存在会出现越界异常:0《=index<=size
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//demo2();
//demo3();
//demo4();
List list = new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.set(1, "z"); //将指定位置的元素修改
System.out.println(list);
}
public static void demo4() {
List list = new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
//Object obj1 = list.get(2);
//System.out.println(obj1);
//通过索引遍历List集合
for(int i = 0;i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
}
public static void demo3() {
List list = new ArrayList();
list.add(111);
list.add(222);
list.add(333);
list.remove(111); //删除的时候不会自动装箱,把111当作索引
System.out.println(list);
}
public static void demo2() {
List list = new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
Object obj = list.remove(1); //通过索引删除元素,将被删除的元素返回
System.out.println(obj);
System.out.println(list);
}
public static void demo1() {
List list = new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.add(4, "f"); //index<=size并且index>=0都不会报异常
//list.add(1,"e");
//list.add(10, "z"); //java.lang.IndexOutOfBoundsException,当存储时使用不存在的索引时
System.out.println(list);
}
(List集合存储学生对象并遍历)
- :案例演示
-
通过size()和get()方法结合使用遍历。
List list = new ArrayList(); list.add(new Student("张三", 18)); list.add(new Student("李四", 18)); list.add(new Student("王五", 18)); list.add(new Student("赵六", 18)); for(int i = 0; i < list.size(); i++) { Student s = (Student)list.get(i);//强转 System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); }
-
需求:我有一个集合,请问,我想判断里面有没有"world"这个元素,如果有,我就添加一个"javaee"元素,请写代码实现
List list = new ArrayList();
list.add(“a”);
list.add(“b”);
list.add(“world”);
list.add(“d”);
list.add(“e”);
/Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String str = (String)it.next();
if(str.equals(“world”)) {
list.add(“javaee”); //这里会抛出ConcurrentModificationException并发修改异常
//遍历的同时增加元素就会引起并发修改异常
}
}/
ConcurrentModificationException出现
* 迭代器遍历,集合修改集合
- :解决方案
-
a:迭代器迭代元素,迭代器修改元素(ListIterator的特有功能add)
-
b:集合遍历元素,集合修改元素
ListIterator lit = list.listIterator(); //如果想在遍历的过程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法 while(lit.hasNext()) { String str = (String)lit.next(); if(str.equals("world")) { lit.add("javaee"); //list.add("javaee"); } }
-
ListIterator
- boolean hasNext()是否有下一个 获取元素并将指针向后移动
- boolean hasPrevious()是否有前一个 获取元素并将指针向前移动
- Object next()返回下一个元素
- Object previous();返回上一个元素
Vector的特有功能
Vector类特有功能
* public void addElement(E obj)
* public E elementAt(int index)
* public Enumeration elements()
- :案例演示
-
Vector的迭代
Vector v = new Vector(); //创建集合对象,List的子类 v.addElement("a"); v.addElement("b"); v.addElement("c"); v.addElement("d"); //Vector迭代 Enumeration en = v.elements(); //获取枚举 while(en.hasMoreElements()) { //判断集合中是否有元素 System.out.println(en.nextElement());//获取集合中的元素 }
-
List的三个子类的特点
*
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。
Vector相对ArrayList查询慢(线程安全的)
Vector相对LinkedList增删慢(数组结构)
LinkedList:
底层数据结构是链表,查询慢,增删快。
线程不安全,效率高。
集合底层实现:
建立分配空间,若放的元素超过空间大小便直接新建一个空间,将元素复制过来并增加原来的50%的存储空间。
存储对象时,每增加一个元素,set增加1,没有元素的初始化为null,若用索引5为null的值访问,则有出现越界异常。
Vector和ArrayList的区别
Vector是线程安全的,效率低
ArrayList是线程不安全的,效率高
共同点:都是数组实现的
ArrayList和LinkedList的区别
ArrayList底层是数组结果,查询和修改快
LinkedList底层是链表结构的,增和删比较快,查询和修改比较慢
共同点:都是线程不安全的
- :List有三个儿子,我们到底使用谁呢?
查询多用ArrayList
增删多用LinkedList
如果都多ArrayList
:案例演示
* 需求:ArrayList去除集合中字符串的重复值(字符串的内容相同)
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("a");
list.add("a");
list.add("b");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("c");
list.add("c");
list.add("c");
ArrayList newList = getSingle(list);
System.out.println(newList);
}
/*
* 创建新集合将重复元素去掉
* 1,明确返回值类型,返回ArrayList
* 2,明确参数列表ArrayList
*
* 分析:
* 1,创建新集合
* 2,根据传入的集合(老集合)获取迭代器
* 3,遍历老集合
* 4,通过新集合判断是否包含老集合中的元素,如果包含就不添加,如果不包含就添加
*/
public static ArrayList getSingle(ArrayList list) {
ArrayList newList = new ArrayList<>(); //1,创建新集合
Iterator it = list.iterator(); //2,根据传入的集合(老集合)获取迭代器
while(it.hasNext()) { //3,遍历老集合
Object obj = it.next(); //记录住每一个元素
if(!newList.contains(obj)) { //如果新集合中不包含老集合中的元素
newList.add(obj); //将该元素添加
}
}
return newList;
}
需求:ArrayList去除集合中自定义对象元素的重复值(对象的成员变量值相同)
- :注意事项
- 重写equals()方法的
contains方法判断是否包含,底层依赖的是equals方法
remove方法判断是否删除,底层依赖的是equals方法
*/
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList(); //创建集合对象
list.add(new Person("张三", 23));
list.add(new Person("张三", 23));
list.add(new Person("李四", 24));
list.add(new Person("李四", 24));
list.add(new Person("李四", 24));
list.add(new Person("李四", 24));
//ArrayList newList = getSingle(list); //调用方法去除重复
//System.out.println(newList);
list.remove(new Person("张三", 23));
System.out.println(list);
}
/*
* 创建新集合将重复元素去掉
* 1,明确返回值类型,返回ArrayList
* 2,明确参数列表ArrayList
*
* 分析:
* 1,创建新集合
* 2,根据传入的集合(老集合)获取迭代器
* 3,遍历老集合
* 4,通过新集合判断是否包含老集合中的元素,如果包含就不添加,如果不包含就添加
* contains()中查看源码,在indexOf()中用equals()方法比较Person中没有重写equals方法,用的是父类中的equals()比较的是地址值,所以需要在Person中重写equals()
*/
public static ArrayList getSingle(ArrayList list) {
ArrayList newList = new ArrayList<>(); //1,创建新集合
Iterator it = list.iterator(); //2,根据传入的集合(老集合)获取迭代器
while(it.hasNext()) { //3,遍历老集合
Object obj = it.next(); //记录住每一个元素
if(!newList.contains(obj)) { //如果新集合中不包含老集合中的元素
newList.add(obj); //将该元素添加
}
}
return newList;
}
}
LinkedList类特有功能
* public void addFirst(E e)及addLast(E e)
* public E getFirst()及getLast()
* public E removeFirst()及public E removeLast()
* public E get(int index);
需求:请用LinkedList模拟栈数据结构的集合,并测试
* 创建一个类将Linked中的方法封装
*
public class Stack {
private LinkedList list = new LinkedList(); //创建LinkedList对象
public void in(Object obj) {
list.addLast(obj); //封装addLast()方法
}
public Object out() {
return list.removeLast(); //封装removeLast()方法
}
public boolean isEmpty() {
return list.isEmpty(); //封装isEmpty()方法
}
}
/**
* 用LinkedList模拟栈结构
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
Stack s = new Stack();
s.in("a"); //进栈
s.in("b");
s.in("c");
s.in("d");
while(!s.isEmpty()) { //判断栈结构是否为空
System.out.println(s.out()); //弹栈
}
}
public static void demo1() {
LinkedList list = new LinkedList(); //创建集合对象
list.addLast("a");
list.addLast("b");
list.addLast("c");
list.addLast("d");
/*System.out.println(list.removeLast());//d
System.out.println(list.removeLast()); //c
System.out.println(list.removeLast());//b
System.out.println(list.removeLast());*///a
while(!list.isEmpty()) {
System.out.println(list.removeLast());
}
}
public class Stack {
private LinkedList list = new LinkedList();
/*
* 模拟进栈方法
*/
public void in(Object obj) {
list.addLast(obj);
}
/*
* 模拟出栈
*/
public Object out() {
return list.removeLast();
}
/*
* 模拟栈结构是否为空
*/
public boolean isEmpty() {
return list.isEmpty();
}
}
**
泛型概述和基本使用
**
泛型好处
* 提高安全性(将运行期的错误转换到编译期)
* 省去强转的麻烦
- 泛型基本使用
- <>中放的必须是引用数据类型
- 泛型使用注意事项
- 前后的泛型必须一致,或者后面的泛型可以省略不写(1.7的新特性菱形泛型)
案例演示
* ArrayList存储字符串并遍历泛型版
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//int[] arr = new byte[5]; //数组要保证前后的数据类型一致
//ArrayList<Object> list = new ArrayList<Person>(); //集合的泛型要保证前后的数据类型一致
//ArrayList<Object> list = new ArrayList<>(); //1.7版本的新特性,菱形泛型
ArrayList<Object> list = new ArrayList<>(); //泛型最好不要定义成Object,没有意义
list.add("aaa");
list.add(true);
}
public static void demo1() {
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// list.add(110);
// list.add(true);
list.add(new Person("张三", 23));
list.add(new Person("李四", 24));
Iterator<Person> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
//System.out.println(it.next());
//System.out.println(it.next().getName() + "..." + it.next().getAge());//next方法只能调用一次,如果调用多次会将指针向后移动多次
Person p = it.next();
System.out.println(p.getName() + "..." + p.getAge());
}
}
/**
* * A:案例演示
* ArrayList存储字符串并遍历泛型版
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("张三", 23));
list.add(new Person("李四", 24));
list.add(new Person("王五", 25));
list.add(new Person("赵六", 26));
Iterator<Person> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
Person p = it.next(); //将集合中的每一个元素用Person记录
System.out.println(p.getName() + "..." + p.getAge());
}
}
public static void demo1() {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); //创建集合对象
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
把泛型定义在类上
- :定义格式
- public class 类名<泛型类型1,…>
把泛型定义在方法上
- :定义格式
- public <泛型类型> 返回类型 方法名(泛型类型 变量名)
把泛型定义在接口上
- :定义格式
- public interface 接口名<泛型类型>
public static void main(String[] args) {
}
}
interface Inter<T> {
public void show(T t);
}
/*class Demo implements Inter<String> { //推荐用这种
@Override
public void show(String t) {
System.out.println(t);
}
}*/
class Demo<T> implements Inter<T> { //没有必要在实现接口的时候给自己类加泛型
@Override
public void show(T t) {
System.out.println(t);
}
- 泛型通配符<?>
- 任意类型,如果没有明确,那么就是Object以及任意的Java类了
- ? extends E
- 向下限定,E及其子类
*? super E - 向上限定,E及其父类
- 向下限定,E及其子类
public static void main(String[] args) {
//List<?> list = new ArrayList<Integer>(); //当右边的泛型是不确定时,左边可以指定为?
ArrayList<Person> list1 = new ArrayList<>();
list1.add(new Person("张三", 23));
list1.add(new Person("李四", 24));
list1.add(new Person("王五", 25));
ArrayList<Student> list2 = new ArrayList<>();
list2.add(new Student("赵六", 26));
list2.add(new Student("周七", 27));
list1.addAll(list2);
System.out.println(list1);
}
增强for概述
* 简化数组和Collection集合的遍历
- :格式:
- for(元素数据类型 变量 : 数组或者Collection集合) {
使用变量即可,该变量就是元素
}
ArrayList存储字符串并遍历增强for版- ArrayList list = new ArrayList<>();
list.add(“a”);
list.add(“b”);
list.add(“c”);
list.add(“d”);
for(String s : list) {
System.out.println(s);
}
- ArrayList list = new ArrayList<>();
- 普通for循环,可以删除,但是索引要–
- 迭代器,可以删除,但是必须使用迭代器自身的remove方法,否则会出现并发修改异常
- 增强for循环不能删除
增强for循环底层依赖的是迭代器(Iterator)
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//demo2();
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
//1,普通for循环删除,索引要--
/*for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
if("b".equals(list.get(i))) {
list.remove(i--); //通过索引删除元素
}
}*/
//2,迭代器删除
/*Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
if("b".equals(it.next())) {
//list.remove("b"); //不能用集合的删除方法,因为迭代过程中如果集合修改会出现并发修改异常
it.remove();
}
}*/
/*for(Iterator<String> it2 = list.iterator(); it2.hasNext();) {
if("b".equals(it2.next())) {
//list.remove("b"); //不能用集合的删除方法,因为迭代过程中如果集合修改会出现并发修改异常
it2.remove();
}
}*/
//3,增强for循环,增强for循环不能删除,只能遍历
for (String string : list) {
if("b".equals(string)) {
list.remove("b");
}
}
System.out.println(list);
}
public static void demo2() {
ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("张三", 23));
list.add(new Person("李四", 24));
list.add(new Person("王五", 25));
list.add(new Person("赵六", 26));
for (Person person : list) {
System.out.println(person);
}
}
public static void demo1() {
int[] arr = {11,22,33,44,55};
for (int i : arr) {
System.out.println(i);
}
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
}
静态导入概述
- :格式:
- import static 包名….类名.方法名;
- 可以直接导入到方法的级别
- :注意事项
- 方法必须是静态的,如果有多个同名的静态方法,容易不知道使用谁?这个时候要使用,必须加前缀。由此可见,意义不大,所以一般不用,但是要能看懂。
可变参数概述
* 定义方法的时候不知道该定义多少个参数
- :格式
- 修饰符 返回值类型 方法名(数据类型… 变量名){}
- :注意事项:
- 这里的变量其实是一个数组
- 如果一个方法有可变参数,并且有多个参数,那么,可变参数肯定是最后一个
Arrays工具类的asList()方法的使用
案例演示
* Arrays工具类的asList()方法的使用
* Collection中toArray(T[] a)泛型版的集合转数组
/**
* 数组转换成集合
* 数组转换成集合虽然不能增加或减少元素,但是可以用集合的思想操作数组,也就是说可以使用其他集合中的方法
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//demo2();
//集合转数组,加泛型的
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
String[] arr = list.toArray(new String[10]); //当集合转换数组时,数组长度如果是小于等于集合的size时,转换后的数组长度等于集合的size
//如果数组的长度大于了size,分配的数组长度就和你指定的长度一样
for (String string : arr) {
System.out.println(string);
}
}
public static void demo2() {
//int[] arr = {11,22,33,44,55};
//List<int[]> list = Arrays.asList(arr); 基本数据类型的数组转换成集合,会将整个数组当作一个对象转换 元素是基本数据类型,整个数组是引用类型
//System.out.println(list); // 输出 [[I@3ef810....]]
Integer[] arr = {11,22,33,44,55}; //将数组转换成集合,数组必须是引用数据类型
List<Integer> list = Arrays.asList(arr);
System.out.println(list);
}
public static void demo1() {
String[] arr = {"a","b","c"};
List<String> list = Arrays.asList(arr); //将数组转换成集合
//list.add("d"); //不能添加
System.out.println(list);
}