JavaSE学习day15(Collection集合)

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###15.01_集合框架(对象数组的概述和使用)

• A:案例演示

• 需求：我有5个学生，请把这个5个学生的信息存储到数组中，并遍历数组，获取得到每一个学生信息。

//int[] arr = new int[5];                   //基本数据类型数组
Student[] arr = new Student[5];					//引用数据类型数组存储学生对象
arr[0] = new Student("张三", 23);
arr[1] = new Student("李四", 24);
arr[2] = new Student("王五", 25);
arr[3] = new Student("赵六", 26);
arr[4] = new Student("马哥", 20);

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
	System.out.println(arr[i]);
}

• B:画图演示

• 把学生数组的案例画图讲解
• 数组和集合存储引用数据类型,存的都是地址值

###15.02_集合框架(集合的由来及集合继承体系图)

• 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

• 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

• D:集合继承体系图
  

###15.03_集合框架(Collection集合的基本功能测试)

• A: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()

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      Collection c = new ArrayList();  //父类引用指向子类对象,编译看父类，运行看子类
      boolean b1 = c.add("abc");
      boolean b2 = c.add("true");
      //集合里的基本数据类型会自动装箱new Boolean(true)
      //相当于把它封装成对象添加进来
      boolean b3 = c.add(100);
      boolean b4 = c.add(new Student("张三",23));
      //把对象添加进来
      boolean b5 = c.add("true");
      System.out.println(b1); //true
      System.out.println(b2); //true
      System.out.println(b3); //true
      System.out.println(b4); //true
      System.out.println(b5); //true List里面可以存储重复的所以返回true
      //add方法如果是List集合全部返回true，因为List可存储重复元素
      //add方法如果是Set集合当存储重复元素的时候就会返回false

      System.out.println(c.toString());//[abc, true, 100, Student{name='张三', age=23}, true]
      //ArrayList的父类的父类重写了toString方法，所以在打印对象的引用时，输出的结果不是Object类中toString的结果
   }
}

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

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      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
      //System.out.println(c); //[a, c, d]

      //c.clear();             //清空集合
      //System.out.println(c); //[]

      System.out.println(c.contains("b")); //判断是否包含 false
      System.out.println(c);   //[a, c, d]

      System.out.println(c.isEmpty());//判断是否为空 false

      System.out.println(c.size());  //获取元素的个数 3
   }
}

• B: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

###15.04_集合框架(集合的遍历之集合转数组遍历)

• A:集合的遍历

• 其实就是依次获取集合中的每一个元素。

• B:案例演示

• 把集合转成数组，可以实现集合的遍历
• toArray()

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

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      Collection c = new ArrayList();
      c.add("a");
      c.add("b");
      c.add("c");
      c.add("d");
      c.add(new Student("张三",23));
      c.add(new Student("李四",24));
      c.add(new Student("王五",25));

      Object[] arr = c.toArray();
      //将集合转换为数组，因为是对象数组所以是Object数组
      for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
         System.out.println(arr[i]); 
         // a 
         // b 
         // c 
         // d 
         // Student{name='张三', age=23} 
         // Student{name='李四', age=24} 
         // Student{name='王五', age=25}
      }
   }
}

Collection coll = new ArrayList();
coll.add(new Student("张三",23));		//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，Object向下转型
	System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}

###15.05_集合框架(Collection集合的带All功能测试)

• A:案例演示

•   带All的功能演示
    
    boolean addAll(Collection c)
    boolean removeAll(Collection c)
    boolean containsAll(Collection c)
    boolean retainAll(Collection c)
  

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

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      Collection c1 = new ArrayList();
      c1.add("a");
      c1.add("b");
      c1.add("c");
      
      Collection c2 = new ArrayList();
      c2.add("a");
      c2.add("b");
      c2.add("c");

      Collection c3 = new ArrayList();
      c3.add("a");
      c3.add("b");
      c3.add("c");


      c1.addAll(c2); //将c2的整个集合的所有元素添加到c1中
      System.out.println(c1);
      //[a, b, c, a, b, c]

      c1.add(c3); //将c3的整个集合添加到c1中
      System.out.println(c1);
      //[a, b, c, a, b, c, [a, b, c]]

      Collection c4 = new ArrayList();
      c4.add("a");
      boolean b = c1.removeAll(c4);//删除的是交集
      System.out.println(b); //true
      System.out.println(c1);
      //[b, c, b, c, [a, b, c]]

      Collection c5 = new ArrayList();
      c5.add("b");
      boolean b1 = c1.containsAll(c5);
      //判断调用的集合中是否包含传入的集合
      System.out.println(b1);//true

      boolean b2 = c1.retainAll(c2);
      //取交集如果调用的集合改变就返回true，如果调用的集合没变返回false
      System.out.println(b); //取交集
      }
}

###15.06_集合框架(集合的遍历之迭代器遍历)

• A:迭代器概述

• 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)

• B:案例演示

• 迭代器的使用

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

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      Collection c = new ArrayList();
      c.add("a");
      c.add("b");
      c.add("c");

      //对集合中的元素迭代（遍历）
      Iterator it = c.iterator();//获取迭代器
//      boolean b1 = it.hasNext();//判断集合中是否有元素，有返回true
//      Object obj1 = it.next();
//      System.out.println(b1); //true
//      System.out.println(obj1); //a
//
//      boolean b2 = it.hasNext();//判断集合中是否有元素，有返回true
//      Object obj2 = it.next();
//      System.out.println(b2); //true
//      System.out.println(obj2); //b
      while(it.hasNext()){
         System.out.println(it.next());//a b c
      }
   }
}

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

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      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));

      //对集合中的元素迭代（遍历）
      Iterator it = c.iterator();//获取迭代器
      while(it.hasNext()){
         Student s = (Student)it.next();
         System.out.println(s.getName()+" "+s.getAge());
//         张三 23
//         李四 24
//         王五 25
      }
   }
}

###15.07_集合框架(Collection存储自定义对象并遍历)

• A:案例演示

• 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
}

###15.08_集合框架(迭代器的原理及源码解析)(了解)

• A: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

• B: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

###15.09_集合框架(List集合的特有功能概述和测试)

• A: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)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      List l = new ArrayList();
      l.add("a");
      l.add("b");
      l.add("c");
      l.add(1,"d");
      //在指定位置添加元素 0<=index<=size
      System.out.println(l);//[a, d, b, c]
      //l.add(10,"e");
      // IndexOutOfBoundsException索引越界异常

      Object obj = l.remove(1);
      //通过索引删除元素，返回被删除的元素，删除的时候不会自动装箱
      System.out.println(obj);//d
      System.out.println(l);//a b c

      Object obj1 = l.get(0);//通过索引获取元素
      System.out.println(obj1);//a

      //通过索引遍历List集合
      for (int i = 0; i < l.size(); i++) {
         System.out.println(l.get(i)); //a b c
      }

      l.set(1,"z");//修改指定索引位置的元素
      System.out.println(l);//[a, z, c]
   }
}

###15.10_集合框架(List集合存储学生对象并遍历)

• A: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);
	System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}

###15.11_集合框架(并发修改异常产生的原因及解决方案)

• A:案例演示

• 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
	}
}*/

• B:ConcurrentModificationException出现

• 迭代器遍历，集合修改集合

• C: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");
	}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      List list = new ArrayList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("world");
      list.add("c");

//      Iterator it = list.iterator();//获取迭代器
//      while(it.hasNext()){    //判断集合中是否有元素
//         String str = (String)it.next(); //向下转型
//         if("world".equals(str)){
//            list.add("javaee");
//            //遍历的同时增加元素，并发修改ConcurrentModificationException
//         }
//      }
      ListIterator lit = list.listIterator();//获取迭代器，List集合特有的
      while (lit.hasNext()){
         String str = (String)lit.next();
         if("world".equals(str)){
            lit.add("javaee");
         }
      }

      System.out.println(list);//[a, b, world, javaee, c]
   }
}

###15.12_集合框架(ListIterator)(了解)

• boolean hasNext()是否有下一个
• boolean hasPrevious()是否有前一个
• Object next()返回下一个元素
• Object previous();返回上一个元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      List list = new ArrayList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("world");
      list.add("c");

      ListIterator lit = list.listIterator();//获取迭代器
      while(lit.hasNext()){
         System.out.println(lit.next());//获取元素并将指针向前移动
         // a b world c
      }
      System.out.println("--------------------");
      while (lit.hasPrevious()){
         System.out.println(lit.previous());//获取元素并将指针向前移动
         // c world b a
         //注意要先向后遍历才能向前遍历，否则指针指在第一个元素往前遍历为空
      }
   }
}

###15.13_集合框架(Vector的特有功能)(了解)

• A:Vector类概述
• B:Vector类特有功能

• public void addElement(E obj)
• public E elementAt(int index)
• public Enumeration elements()

• C: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
}

import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      Vector v = new Vector();
      v.addElement("a");
      v.addElement("b");
      v.addElement("c");

      Enumeration e = v.elements();//获取枚举
      while(e.hasMoreElements()){  //判断集合中是否有元素
         System.out.println(e.nextElement()); //获取集合中的元素
         // a b c
      }
   }
}

###15.14_集合框架(数据结构之数组和链表)

• A:数组

• 查询快修改也快 因为可以直接通过索引找值
• 增删慢 因为插入时后面所有元素后移，删除时前面所有元素前移

• B:链表

• 查询慢,修改也慢 因为从前或者后遍历
• 增删快 因为直接插入不用改变其他元素位置

###15.15_集合框架(List的三个子类的特点)

• A: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。
• 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

• B: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