java入门详细教程之集合的理解与应用

一、Collenction集合

数组和集合的区别

  • 长度

    数组的长度是不可变的,集合的长度是可变的

  • 数据类型

    数组可以存基本数据类型和引用数据类型

    集合只能存引用数据类型,如果要存基本数据类型,需要存对应的包装类

Collection 集合概述和使用

  • Collection集合概述​：

    • 是单例集合的顶层接口，表示一组对象，这些对象也称为Collection的元素

    • JDK不提供此接口的任何之间实现，它提供更具体的子接口如（Set和List）实现

  • 创建Collection集合的对象

    • 多态的方式

    • 具体的实现类ArrayList

  • Collection集合常用方法

 

Collection集合的遍历

  • 迭代器介绍

    • 迭代器，集合的专用遍历方式

      • iterator  iterator():返回此结婚中元素的迭代器，通过集合对象的iterator（）方法得到

  • iterator总的常用方法

    • boolean hasNext()：判断下一个位置是否有元素可以被取出来，如果有则返回true，否则返回false

    • E netx（）：指针下移，将下移后的位置上的元素返回

  • Collection集合的遍历

public class IteratorDemo1 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Collection<String> c = new ArrayList<>();
​//添加元素c.add("hello");c.add("world");c.add("java");c.add("javaee");
​//Iterator<E> iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到Iterator<String> it = c.iterator();
​//用while循环改进元素的判断和获取while (it.hasNext()) {String s = it.next();System.out.println(s);}}
}

  • 迭代器遍历的原理

    当通过Collection集合，调用iterator()方法获取迭代器对象后，迭代器默认指向集合的0索引元素前面，然后通过hasNext()方法来判断当前指向的下一个位置是否存在元素，如果存在元素则通过next()方法移动到下一个索引位置，并将移动后位置上的元素返回。

  • 迭代器中删除的方法

    void remove(): 删除迭代器对象当前指向的元素，能够删除相邻的重复元素。

    remove()只能在每次调用next()后调用一次。

public class IteratorDemo2 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("a");list.add("b");list.add("b");list.add("c");list.add("d");Iterator<String> it = list.iterator();while(it.hasNext()){String s = it.next();if("b".equals(s)){//指向谁,那么此时就删除谁.it.remove();}}System.out.println(list);}
}

增强for循环

  • 介绍

    • 它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器

    • 实现Iterable接口的类才可以使用迭代器和增强for

    • 简化数组和Collection集合的遍历

  • 格式

    for(集合/数组中元素的数据类型 变量名 :  集合/数组名) {

    // 已经将当前遍历到的元素封装到变量中了,直接使用变量即可

    }

  • 代码

public class MyCollectonDemo1 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list =  new ArrayList<>();list.add("a");list.add("b");list.add("c");list.add("d");list.add("e");list.add("f");//1,数据类型一定是集合或者数组中元素的类型//2,str仅仅是一个变量名而已,在循环的过程中,依次表示集合或者数组中的每一个元素//3,list就是要遍历的集合或者数组for(String str : list){System.out.println(str);}}
}

  • 注意点

    增强for遍历的过程中 str相当于是一个第三方变量，第三方变量的修改不影响集合元素的值。

  • 集合三种遍历方式的选择

    fori： 当要使用索引的时候，使用普通for循环

    增强for：当只需要对集合进行遍历时，使用增强for

    iterator：当要对集合中元素进行删除时，使用迭代器

二、List集合

List集合的概述和特点

  • List集合的概述

    • 有序集合,这里的有序指的是存取顺序

    • 用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置,用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素

    • 与Set集合不同,列表通常允许重复的元素

  • List集合的特点

    • 存取有序

    • 可以重复

    • 有索引

List集合的特有方法

public class MyListDemo2 {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();list.add("aaa");list.add("bbb");list.add("ccc");method1(list);method2(list);method3(list);method4(list);}
​private static void method4(List<String> list) {//E get(int index)    返回指定索引处的元素String s = list.get(0);System.out.println(s);}
​private static void method3(List<String> list) {//E set(int index,E element)  修改指定索引处的元素，返回被修改的元素//被替换的那个元素,在集合中就不存在了.String result = list.set(0, "qqq");System.out.println(result);System.out.println(list);}
​private static void method2(List<String> list) {//E remove(int index)    删除指定索引处的元素，返回被删除的元素//在List集合中有两个删除的方法//第一个 删除指定的元素,返回值表示当前元素是否删除成功//第二个 删除指定索引的元素,返回值表示实际删除的元素String s = list.remove(0);System.out.println(s);System.out.println(list);}
​private static void method1(List<String> list) {//void add(int index,E element)  在此集合中的指定位置插入指定的元素//原来位置上的元素往后挪一个索引.list.add(0,"qqq");System.out.println(list);}
}

三、数据结构

数据结构之栈和队列

  • 栈结构

    先进后出

  • 队列结构

    先进先出

数据结构之数组和链表

  • 数组结构

    查询快、增删慢

  • 队列结构

    查询慢、增删快

ArrayList源码分析

四、List集合实现类

集合子类的特点

  • ArrayList集合

    底层是数组结构实现，查询快、增删慢

  • LinkedList集合

    底层是链表结构实现，查询慢、增删快

LinkedList集合的特有功能

public class MyLinkedListDemo4 {public static void main(String[] args) {LinkedList<String> list = new LinkedList<>();list.add("aaa");list.add("bbb");list.add("ccc");
//        public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素//method1(list);//        public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾//method2(list);//        public E getFirst()		返回此列表中的第一个元素
//        public E getLast()		返回此列表中的最后一个元素//method3(list);//        public E removeFirst()		从此列表中删除并返回第一个元素
//        public E removeLast()		从此列表中删除并返回最后一个元素//method4(list);}private static void method4(LinkedList<String> list) {String first = list.removeFirst();System.out.println(first);String last = list.removeLast();System.out.println(last);System.out.println(list);}private static void method3(LinkedList<String> list) {String first = list.getFirst();String last = list.getLast();System.out.println(first);System.out.println(last);}private static void method2(LinkedList<String> list) {list.addLast("www");System.out.println(list);}private static void method1(LinkedList<String> list) {list.addFirst("qqq");System.out.println(list);}
}

LinkedList源码分析

五、泛型

泛型概述【理解】

  • 泛型的介绍

    泛型是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制

  • 泛型的好处

    1. 把运行时期的问题提前到了编译期间

    2. 避免了强制类型转换

  • 示例代码

public static void main(String[] args) {ArrayList list = new ArrayList();list.add("aaa");list.add("bbb");list.add("ccc");list.add(123);Iterator it = list.iterator();while(it.hasNext()){String next = (String) it.next();int len = next.length();System.out.println(len);}
}

泛型的定义格式

  • <类型>: 指定一种类型的格式.尖括号里面可以任意书写,一般只写一个字母.例如: <E> <T>

  • <类型1,类型2…>: 指定多种类型的格式,多种类型之间用逗号隔开.例如: <E,T> <K,V>

​泛型类【应用】

  • 定义格式

修饰符 class 类名<类型> {  }
public class Generic<T> {private T t;public T getT() {return t;}public void setT(T t) {this.t = t;}
}
public class GenericDemo1 {public static void main(String[] args) {Generic<String> g1 = new Generic<String>();g1.setT("杨幂");System.out.println(g1.getT());Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>();g2.setT(30);System.out.println(g2.getT());Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>();g3.setT(true);System.out.println(g3.getT());}
}

​泛型方法【应用】

  • 定义格式

修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) {  }
public class Generic {public <T> void show(T t) {System.out.println(t);}
}
public class GenericDemo2 {public static void main(String[] args) {Generic g = new Generic();g.show("柳岩");g.show(30);g.show(true);g.show(12.34);}
}

泛型接口【应用】

​定义格式

修饰符 interface 接口名<类型> {  }

泛型接口实现类1

​ 定义实现类时,定义和接口相同泛型,创建实现类对象时明确泛型的具体类型

public class GenericImpl1<T> implements Generic<T> {@Overridepublic void show(T t) {System.out.println(t);}
}

泛型接口实现类2

​ 定义实现类时,直接明确泛型的具体类型

public class GenericImpl2 implements Generic<Integer>{@Overridepublic void show(Integer t) {System.out.println(t);}
}

类型通配符

  • 类型通配符: <?>

    • ArrayList<?>: 表示元素类型未知的ArrayList,它的元素可以匹配任何的类型

    • 但是并不能把元素添加到ArrayList中了,获取出来的也是父类类型

  • 类型通配符上限: <? extends 类型>

    • ArrayListList <? extends Number>: 它表示的类型是Number或者其子类型

  • 类型通配符下限: <? super 类型>

    • ArrayListList <? super Number>: 它表示的类型是Number或者其父类型

  • 泛型通配符的使用

public class GenericDemo4 {public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();ArrayList<Number> list3 = new ArrayList<>();ArrayList<Object> list4 = new ArrayList<>();method(list1);method(list2);method(list3);method(list4);getElement1(list1);getElement1(list2);//报错getElement1(list3);getElement1(list4);//报错getElement2(list1);//报错getElement2(list2);//报错getElement2(list3);getElement2(list4);}// 泛型通配符: 此时的泛型?,可以是任意类型public static void method(ArrayList<?> list){}// 泛型的上限: 此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类public static void getElement1(ArrayList<? extends Number> list){}// 泛型的下限: 此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类public static void getElement2(ArrayList<? super Number> list){}}

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