集合进阶相关基础及底层原理

集合体系结构

单列集合：

Collenction 每次只能添加一个值，其中红色是接口，蓝色是实现类

图来自黑马程序员网课

List系列集合：添加的元素是有序，可重复，有索引

Set系列集合：添加的元素是无序，不重复，无索引

双列集合：

Map：每次添加一对值

Collection集合

基础方法

Collection是单列集合的祖宗接口，它的功能是全部单列集合都可以继承使用的

图来自黑马程序员网课

package com.lazyGirl.collectiondemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class CollectionDemo1 {public static void main(String[] args) {Collection<String> coll = new ArrayList<String>();//要往List系列添加元素，始终为true//要往Set系列添加元素，如果当前元素不存在，方法返回true//否则返回falsecoll.add("A");System.out.println(coll);coll.clear();System.out.println(coll);coll.add("B");coll.add("C");//若删除的元素不存在，remove返回false//否则返回trueboolean flag = coll.remove("A");System.out.println(flag);//判断元素是否存在底层是使用equals方法进行判断的//若集合存储的是自定义对象，也想通过contains方法判断是否包含，则需重写equals方法boolean res = coll.contains("B");System.out.println(res);System.out.println(coll.isEmpty());coll.add("hhh");int size_coll = coll.size();System.out.println(size_coll);}
}

输出：

另外一个例子，关于contains()方法

package com.lazyGirl.collectiondemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class CollectionDemo2 {public static void main(String[] args) {Collection<Studnet> coll = new ArrayList<>();Studnet s1 = new Studnet("hh",12);Studnet s2 = new Studnet("hhh",112);Studnet s3 = new Studnet("hhhh",1112);coll.add(s1);coll.add(s2);coll.add(s3);Studnet s4 = new Studnet("hhhh",1112);//因为contains方法在底层依赖于equals方法判断对象是否一致//若存的是自定义对象，没有重写equals方法，则默认使用object类中的equals方法进行判断，// 而object类中的equals方法是根据地址值判断的boolean result = coll.contains(s4);System.out.println(result);}
}

输出：

Collection的遍历方式

迭代器遍历：

迭代器在Java中的类时Iterator，迭代器是集合专用的遍历方式

图来自黑马程序员网课

图来自黑马程序员

迭代器在遍历集合的时候是不依赖索引的，通过指针遍历

package com.lazyGirl.collectiondemo;import java.sql.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;public class CollectionDemo3 {public static void main(String[] args) {Collection<String> coll = new ArrayList<>();coll.add("A");coll.add("B");coll.add("C");Iterator<String> it = coll.iterator();while (it.hasNext()){System.out.println(it.next());//获取元素并移动指针}
//        System.out.println(it.next());//迭代器遍历完毕不会复位System.out.println(it.hasNext());Iterator<String> it2 = coll.iterator();while (it2.hasNext()){
//            System.out.println(it2.next());
//            System.out.println(it2.next());String s = it2.next();if (s.equals("A")){
//                coll.remove("A");//迭代器遍历时，不能用集合的方法进行增加或者删除，如删除，使用迭代器提供的remove方法进行删除it2.remove();}}}
}

输出：

底层源码：

原理图：

图来自黑马程序员网课

增强for遍历：

增强for的底层就是迭代器，为了简化迭代器的代码书写的。

在JDK5以后出现的，其内部原理就是一个Iterator迭代器

所有的单列集合和数组才能用增强for循环遍历

格式：

for(元素的数据类型变量名：数组或者集合){

}

        //快捷键：集合名.forfor (String str : coll) {System.out.println(str);}

注意：

修改增强for中的变量，不会改变集合中原本的数据

package com.lazyGirl.collectiondemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class EnhancedFor {public static void main(String[] args) {Collection<String> coll = new ArrayList<>();coll.add("A");coll.add("B");coll.add("C");//快捷键：集合名.forfor (String str : coll) {str = "111";}System.out.println(coll);}
}

输出：

Lambda表达式遍历:

    coll.forEach(s -> System.out.println(s));

package com.lazyGirl.collectiondemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.function.Consumer;public class EnhancedFor {public static void main(String[] args) {Collection<String> coll = new ArrayList<>();coll.add("A");coll.add("B");coll.add("C");//快捷键：集合名.forfor (String str : coll) {str = "111";}System.out.println(coll);coll.forEach(new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String s) {System.out.println(s);}});coll.forEach(s -> System.out.println(s));}
}

输出：

总结：

Collection常见成员方法：add clear remove contains isEmpty size

三种通用的遍历方式：

迭代器：在遍历过程中需要删除元素，使用迭代器遍历

增强for lambda：只遍历

ArrayList集合

List集合的特有方法

Collection的方法List都继承了
List集合有索引，所以多了很多索引操作的方法

图来自黑马程序员网课

package com.lazyGirl.listdemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ListDemo1 {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("A");list.add("B");list.add("C");System.out.println(list);//在指定位置上添加元素，后面元素后移list.add(1,"D");System.out.println(list);String a = list.remove(0);System.out.println(a);System.out.println(list);List<Integer> lt1 = new ArrayList<Integer>();lt1.add(1);lt1.add(2);lt1.add(3);//删除元素时，如果出现方法重载，优先调用实参跟形参类型一致的方法lt1.remove(1);System.out.println(lt1);//手动装箱，把基本数据类型的1变为Integer类型Integer i = Integer.valueOf(1);lt1.remove(i);System.out.println(lt1);lt1.add(4);lt1.add(5);//修改指定索引处的元素，返回被修改的元素String res = list.set(0,"R");System.out.println(res);System.out.println(list);System.out.println(list.get(0));}
}

输出：

List集合的遍历方式

迭代器遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class ListInterator {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);Iterator<Integer> it = list.iterator();while (it.hasNext()){System.out.println(it.next());}}
}

列表迭代器遍历

package com.lazyGirl.listdemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;public class ListInterator {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);ListIterator<Integer> it2 =  list.listIterator();while (it2.hasNext()){int temp = it2.next();if (temp == 2){it2.add(3);}}System.out.println();System.out.println(list);}
}

输出：

增强for遍历

package com.lazyGirl.listdemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class ListInterator {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);for (Integer i : list) {System.out.print(i + " ");}}
}

Lambda表达式遍历

package com.lazyGirl.listdemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class ListInterator {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.forEach(i -> System.out.print(i + " "));}
}

普通for循环

package com.lazyGirl.listdemo;import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class ListInterator {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);for (int i = 0; i < list.size(); i++) {int temp = list.get(i);System.out.print(temp + " ");}}
}

五种遍历方式对比：

迭代器遍历：在遍历过程中需要删除元素

列表迭代器：在遍历的过程中需要添加元素，

增强for以及Lambda表达式：仅遍历

普通for：遍历的时候想操作索引