day14_集合

今日内容

零、复习昨日
一、集合框架体系
二、Collection
三、泛型
四、迭代
五、List(ArrayList、LinkedList)

零、复习

throw和throws什么区别

throw throws
位置方法里面方法签名上
怎么写 throw + 异常对象 throws+异常类名(多个)
作用真正抛出异常对象声明抛出的异常类型

运行时异常有哪些,什么特点

运行时异常,查异常类是否继承自RuntimeException
特点: 不用主动处理
别称: 不受检查异常

编译期异常有哪些,什么特点

只要不是RuntimeException及其子类,那都是编译期
特点: 必须处理
别称: 受检查异常(CheckedException)

异常的处理方式哪些,什么区别

抛出,代码停止
捕获,代码继续

finally干什么的

放在最后执行,其中写的释放资源的代码

	throw	throws
位置	方法里面	方法签名上
怎么写	throw + 异常对象	throws+异常类名(多个)
作用	真正抛出异常对象	声明抛出的异常类型

一、集合框架体系

数组: 是一个容器,用来存放数据的

定长
只能存储同一种数据类型的数据
int[] 可以存储int值,Student[] 可以存储引用类型
只有一个length属性,没有方法,使用时功能简单

集合: 是一个容器,用来存放数据的

不定长
存各种各样类型
只能存储引用类型
提供了操作数据的各种方法

集合体系

今天主要学习Collection,List,ArrayList,LinkedList…

二、Collection

Collection是单列集合层次结构中的根接口
一些集合允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些集合是有序的，而另一些则是无序的
Collection下面的一些子实现类有些有重复元素,有些没有,有些可以有序,有些无序

方法: 每个都很常见,很重要

ps: Collection是接口,不能创建对象,为了演示这些API,需要使用子实现类,使用最常用的ArrayList集合来实现方法

    public static void main(String[] args) {// Collection是接口,不能直接创建对象// 但是当做父引用指向子类对象Collection col = new ArrayList(); // 向上转型// 存放元素 add(Object o)col.add(1);// 1--> 自动装箱Integer对象 --> Objectcol.add("a");col.add(new Date( ));System.out.println(col );// 再创建集合Collection col2 = new ArrayList();col2.add(11);col2.add(22);col2.add(33);// 批量添加 addAll(Collection c)col.addAll(col2);// 将参数与集合中的所有数据都添加到当前集合System.out.println(col );// 移除元素// boolean remove(Object o) 删除指定元素boolean r1= col.remove(-11);System.out.println("删除是否成功:" + r1 );System.out.println("删除后: "+col );// boolean removeAll(Collection<?> c)// 批量删除// col.removeAll(col2);// 删除指定数据// System.out.println("批量删除后: " + col );// 保留全部(反向删除)// boolean retainAll(Collection<?> c)col.retainAll(col2);// 保留指定数据,删除其他数据System.out.println("保留全部"+col );// 删除全部数据(清空)// col.clear();// System.out.println("清空: "+col );// 获得集合大小(尺寸/容量)int size = col.size( );System.out.println(size );// 判断集合是否为空(没有元素,长度为0即为空)boolean empty = col.isEmpty( );System.out.println(empty );// 判断集合是否包含指定元素// containsboolean contains = col.contains(11);System.out.println("是否包含:" + contains );}

三、迭代[重要]

迭代 (遍历), 将集合元素迭代,目的是取出元素.

    public static void main(String[] args) {Collection col = new ArrayList(  );col.add(1);col.add(2);col.add(3);col.add(4);col.add(5);col.add(6);// 遍历(迭代)集合// 1) 获得迭代器Iterator iterator = col.iterator( );// 2) 通过迭代器完成迭代(遍历)while(iterator.hasNext()){// hasNext() 判断有无下一个Object o = iterator.next( );// next()取出下一个元素System.out.println(o );}}

增强for循环(foreach)

  public static void main(String[] args) {Collection col = new ArrayList(  );col.add(1);col.add(2);col.add(3);col.add(4);col.add(5);col.add(6);// 遍历(迭代)集合// 1) 获得迭代器Iterator iterator = col.iterator( );// 2) 通过迭代器完成迭代(遍历)while(iterator.hasNext()){// hasNext() 判断有无下一个Object o = iterator.next( );// next()取出下一个元素System.out.println(o );}// 使用增强for循环,改写迭代器遍历/*** for(数据类型 变量:集合/数组){** }* 1) 冒号右边是写要被遍历的集合或者数组对象* 2) 每次从集合或者数组取出的值赋值给左边变量*/System.out.println("-------" );for (Object o : col){System.out.println(o );}System.out.println("----------" );int[] arr = {11,22,33,44};for (int i : arr){System.out.println(i );}}

四、泛型

泛型在集合中主要是用来规定数据类型的.

语法: 设计时 <类型> , 例如<E> <K> ,<K,V> <T>
ps: E,K,V,T这些都是见名知意的简写,其实是可以随意写的

使用时(创建类对象)指定泛型,即指定明确的数据类型<String> <Integer>

作用:

约束集合存储的数据类型
避免数据类型转换

   public static void main(String[] args) {// 没有泛型Collection col = new ArrayList();// 类型没有限制col.add(1);col.add("2");col.add(1.1);// for (Object o : col){//     String s = (String) o;// }// 使用泛型Collection<String> col2 = new ArrayList<>();// 就可以限制数据类型col2.add("A");col2.add("B");for (String s : col2){System.out.println(s );}// 使用泛型Collection<Integer> col3 = new ArrayList<>();col3.add(1);col3.add(2);col3.add(3);for (Integer i : col3){System.out.println(i );}/*** 为什么要用泛型?* 1) 经验: 虽然集合可以存储多种数据类型,但是大部分场景都是只存同一种数据* 2) 最主要的原因是: 没有泛型,类型太杂,需要使用指定类型还需要强制*    但是强制还容易报错*    所以:泛型的好处就会可以约定数据类型,从而减少数据类型转型*/}

泛型: 可以研究泛型类,泛型参数,泛型方法等等…

五、List

List是Collection的子接口
List是有序集合: 有序是指集合迭代顺序和插入顺序一致
List集合允许重复元素!!
List集合提供了可以针对索引(下标)操作元素的方法

List接口中的方法大部分与父接口Collection中一致,
但是除此之外的方法,确实提了可以通过下标操作元素(CRUD)的方法

void add(int index,E e) 按照下标位置加入元素 (增)(Create创建/新增)
E remove(int index) 按照下标位置移除元素 (删)(Delete删除)
E set(int index,E e) 按照下标位置设置(修改)元素 (改)(Update更新/修改)
E get(int index) 按照下标位置获得元素 (查)(Read读取/查询)

List是接口,没有办法演示其中的方法

List接口有两个常用的实现类:ArrayList和LinkedList

5.1 ArrayList[重点]

ArrayList实现了List接口,即ArrayList也是有序集合,也允许重复元素,且那些关于下标操作集合的方法ArrayList都有!

ArrayList不保证线程安全

ArrayList底层是数组,大小可变是指它会扩容(不是真正大小可变)

5.1.1 演示方法

构造方法

ArrayList() 创建空集合,默认创建了一个长度为10的数组
ArrayList(Collection c) 创建一个集合,集合内直接就有指定的参数
ArrayList(int initialCapacity) 创建一个指定初始化容量的数组

 ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>( );

方法

其他的方法上午在Collection中已经学过
void add(int index,E e)
E remove(int index)
E get(int index)
E set(int index,E e)

    public static void main(String[] args) {// 定义泛型// 空参构造,创建空集合(默认容量10)ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>( );// 最基本的添加方法list.add(3);list.add(1);list.add(1);list.add(4);list.add(4);list.add(2);// 遍历(保证顺序-->有序)// 允许重复元素for (Integer i : list) {System.out.println(i );}// 其他常规方法不再演示// 主要掌握关于下标的方法// 311442// 按照下标插入 add(int i,E e)list.add(3,0);System.out.println(list );// 按照下标获得元素(取值) E get(int i)Integer e = list.get(4);System.out.println("下标4的值: " + e );// 按照下标修改值 E set(int i,E e)Integer old = list.set(4, 10);System.out.println("修改后的集合:" + list );System.out.println("返回的数据:" + old );// 按照下标删除 E remove(int i)Integer remove = list.remove(4);System.out.println("删除下标3的数据后:" + list );System.out.println("返回的数据:" + remove );}

5.1.2 底层原理[掌握|理解]

ArrayList底层是使用数组,默认长度是10,但是存储元素多于10时会扩容.

如何扩容的?

当加入元素时,先判断加入后会不会超出默认长度
如果没有超出默认长度
add(Object o) 元素直接放最后
add(int index,Object o) 先将该位置以后的元素依次往后移动一个,然后再将该元素放入该位置

当加入元素时,判断加入后长度会不会超出容量,如果超出就要扩容
扩容是创建一个新的数组,容量是原来的1.5倍
将原来数组的元素依次拷贝到新数组
然后再放入新元素

// jdk源码   private void grow(int minCapacity) {// int oldCapacity = elementData.length;int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);// 1.5倍if (newCapacity - minCapacity < 0)newCapacity = minCapacity;if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);// minCapacity is usually close to size, so this is a win:elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}
/*
给定的代码是一个名为"grow"的方法，用于增加数组的容量。它接受一个参数"minCapacity"，表示数组应该具有的最小容量。
以下是代码的逐步解释：
1. 方法首先使用"elementData"数组的"length"属性获取当前容量。
2. 然后通过将旧容量的一半加上旧容量本身来计算新容量。这是使用右移运算符（>>）实现的，它将值除以2。
3. 接下来，它检查新容量减去最小容量是否小于0。如果这个条件为真，说明新容量不足以满足所需的最小容量。在这种情况下，它将新容量设置为等于最小容量。
4. 然后，它检查新容量减去最大数组大小是否大于0。如果这个条件为真，说明新容量超过了数组允许的最大大小。在这种情况下，它调用"hugeCapacity"方法来计算一个在允许范围内的新容量。
5. 最后，它使用"Arrays.copyOf"方法创建一个具有更新容量的新数组。"elementData"数组被赋予新数组，从而增加了其容量。
总之，"grow"方法增加数组的容量以满足最小容量要求，并确保不超过允许的最大大小。
*/