黑马程序员_java语言_集合框架(Collection)

时间:2021-07-25 19:20:50

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###08.01_集合框架(对象数组的概述和使用)

首先我们定义一个数组,将数组中的元素全部存为对象
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。

<span style="font-size:14px;">        Student[] arr = new Student[5];                    //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]);
}
</span>

从以上代码中我们可以看到Student对象都被加入到一个数组arr中,但是我们如果要想再增加一个Student对象的话,arr数组中是不能实现的,因为数组的长度是固定的,那么我们应该如何实现这个功能呢?集合正好可以完成我们的这个需求。
        
###08.02_集合框架(集合的概述)

*A;集合的概述:
 在java中,有多个容器, 比如有 数组, 字符串缓冲区, 还有我们要学习的集合, 其实集合它就是个容器,用来存储多个数据的
* B:集合的原理:
    * 数组和集合存储引用数据类型,存的都是地址值

###08.03_集合框架(集合的由来及集合继承体系)
A:集合的由来
    * 数组长度是固定,当需要增加和减少元素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
        * 集合只能存储引用数据类型(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
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

###08.04_集合框架(Collection集合的基本功能测试)
A:集合的基本方法:    
添加功能:
 *    boolean add(Object e) 向当前集合中添加给定的元素对象
 *    boolean addAll(Collection c) 向当前集合中添加给定的集合元素
   删除功能:
     void clear()  把当前集合中的元素清空
     boolean remove(Object o) 把当前集合中,给定的元素对象删除
     boolean removeAll(Collection c) 在当前集合中, 将给定的集合元素 删除
    
   判断功能:
     boolean contains(Object o) 判断当前集合中,是否包含给定的元素对象  
     boolean containsAll(Collection c) 判断当前集合中,是否包含给定的集合中的元素对象
     boolean isEmpty() 判断当前集合是否为空的集合
    
   遍历功能:
      Iterator iterator() 迭代器, 作用就是用来遍历集合的, 得到集合中的每一个元素
    
   交集功能:
      boolean retainAll(Collection c)  获取当前集合与给定集合中 交集的元素对象
    
   长度功能:
      int size() 获取集合中元素的个数
    
   转换功能:
    Object[] toArray() 把当前集合中的元素, 转存到 数组中
 

我们用代码实现以下:

<span style="font-size:14px;">            //创建集合对象
Collection c = new ArrayList();

//向当前集合中添加给定的元素对象
c.add("Hello");
c.add("World");

//把当前集合中的元素清空
//c.clear();

//把当前集合中,给定的元素对象删除
//boolean flag = c.remove("Hello");
//boolean flag = c.remove("Java");

//判断当前集合中,是否包含给定的元素对象
//boolean flag = c.contains("Java");;

// 判断当前集合是否为空的集合
//boolean flag = c.isEmpty();
//System.out.println(flag);

//int size() 获取集合中元素的个数
//int length = c.size();
//System.out.println(length);

//把当前集合中的元素, 转存到 数组中
Object[] objs = c.toArray();
for (int i = 0; i<objs.length; i++) {
System.out.println(objs[i]);
}

//显示
System.out.println(c);</span>

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
      
###08.05_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

<span style="font-size:14px;"> *

Collection coll = new ArrayList();
coll.add(new Student("张三",23)); //相当于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
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
</span>



###.08.06_集合框架(Collection集合的高级功能测试)
A:案例演示
 boolean addAll(Collection c) 向当前集合中添加给定的集合元素
 *   boolean removeAll(Collection c) 在当前集合中, 将给定的集合元素 删除
 *    返回值 true,  在当前集合中 删除了 参数集合的部分元素
 *    返回值false, 在当前集合中 没有删除 参数集合中元素
 *    当前集合中的元素会发生改变
 *     参数集合中元素不改变
 * 
 boolean containsAll(Collection c) 判断当前集合中,是否包含给定的集合中的元素对象
 *    返回值true,  在当前集合中  包含 参数集合中的所有元素
 *    返回值false, 在当前集合中  不包含 参数集合中的所有元素
 *    当前集合中的元素不改变
 *     参数集合中元素不改变
 * 
 boolean retainAll(Collection c)  获取当前集合与给定集合中 交集的元素对象
 *    返回值true, 说明当前集合中的元素,发生了改变
 *    返回值false,  说明当前集合中的元素,没有改变
 *    当前集合中的元素会发生改变, (存储的是交集的元素对象)
 *     参数集合中元素不改变

案例:

<span style="font-size:14px;">                //创建当前集合
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("hello1");
//创建参数的集合
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("hello2");
// 向当前集合中添加给定的集合元素
boolean flag = c1.addAll(c2);

//在当前集合中, 将给定的集合元素 删除
boolean flag = c1.removeAll(c2);

// 判断当前集合中,是否包含给定的集合中的元素对象
boolean flag = c1.containsAll(c2);
//System.out.println(flag);

//获取当前集合与给定集合中 交集的元素对象
boolean flag = c1.retainAll(c2);
System.out.println(flag);

//显示
System.out.println("c1:" + c1);
System.out.println("c2:" + c2);
</span>

###08.07_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:遍历功能:
  Iterator iterator() 迭代器,

     作用就是用来遍历集合的, 得到集合中的每一个元素 
  Iterator接口:
   boolean hasNext() 判断当前集合对象中,是否还有下一个元素,可以获取
   Object next() 获取集合中的下一个元素

    如: 

<span style="font-size:14px;">                //创建集合
Collection c = new ArrayList();
//添加元素到集合

c.add("java");
c.add("爪哇");
c.add("吉娃");

//遍历
Iterator it = c.iterator();//多态 ,返回的是一个现实了该Iterator接口的对象

//判断当前集合对象中,是否还有下一个元素,可以获取
while (it.hasNext()) {
//获取集合中的下一个元素
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
}</span>
<span style="font-size:14px;"></span> 

###08.08_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

<span style="font-size:14px;">                // 创建集合对象
Collection c = new ArrayList();
// 创建 自定义元素对象
Person p1 = new Person("小明",20);
Person p2 = new Person("小华",21);
Person p3 = new Person("小张",22);
// 添加元素对象 到集合
c.add(p1);
c.add(p2);
c.add(p3);
// 遍历集合
//a: 把集合转换成数组
Object[] objs = c.toArray();
//b: 遍历数组
for (int i =0; i<objs.length; i++){
//c: 打印输出元素
//System.out.println(objs[i]);
//Object obj = objs[i];
//System.out.println(obj);

//强制转换
Person p = (Person)objs[i];
System.out.println(p.getName() +"--"+ p.getAge());
}</span>

###08.09_集合框架(迭代器的原理及源码解析)
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 

对于迭代器的原理我们可要通过下面的图例来表示:黑马程序员_java语言_集合框架(Collection)

###08.10_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, Object element) 在当前集合中的指定位置上,添加给定的元素对象
 *   Object get(int index) 获取当前集合中指定位置上的元素对象
 *   int indexOf(Object o) 获取指定对象 在当前集合中第一次出现的位置
 *   int lastIndexOf(Object o) 获取指定对象 在当前集合中最后一次出现的位置
 *   Object remove(int index) 删除当前集合中指定位置上的元素对象, 返回被删除的元素对象
 *   Object set(int index, Object element) 在当前集合中,为给定位置上的元素,赋值, 返回值是原有的元素对象
 *   List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) 截取子集合, 包左不包含右
 *   ListIterator<E> listIterator() List集合特有的迭代器

功能演示:

<span style="font-size:14px;">//创建集合对象
List list = new ArrayList();
list.add(10);//Integer

//在当前集合中的指定位置上,添加给定的元素对象
list.add(1, 15);

// 获取当前集合中指定位置上的元素对象
System.out.println( list.get(2) );

// 获取指定对象 在当前集合中第一次出现的位置
System.out.println(list.indexOf(20) );

//获取指定对象 在当前集合中最后一次出现的位置
System.out.println(list.lastIndexOf(20));

//删除当前集合中指定位置上的元素对象, 返回被删除的元素对象
System.out.println( list.remove(1));

//在当前集合中,为给定位置上的元素,赋值
System.out.println(list.set(0, 30));

//截取子集合, 包左不包含右
//List result = list.subList(1, 3);
List result = list.subList(1, list.size());</span>


###08.11_集合框架(List集合的特有遍历功能)
A:案例演示
    * 通过size()和get()方法结合使用遍历。

<span style="font-size:14px;">              List list = new ArrayList();

//添加元素
list.add("李斯特");
list.add("利斯塔");

//遍历List集合的方式
//方式1 toArray()
//方式2 iterator() 迭代器方式
//方式3 listIterator() 列表迭代器方式
ListIterator lit = list.listIterator();
while (lit.hasNext()) {
Object obj = lit.next();
System.out.println(obj);
}

System.out.println("------------");

//反着迭代
//判断是否有上一个元素
while (lit.hasPrevious()) {
//获取上一个元素对象
Object obj = lit.previous();
System.out.println(obj);
}</span>

以上代码中我们可以看到ArrayList集合中有一个新的迭代方法hasPrevious,但是它的使用必须有一个前提,那就是该集合必须先使用hasNext遍历之后再使用hasPrevious,因为它的实现原理是从集合的最后一位开始往前面遍历,如果没有hasNext提前遍历的话,它的指针将为空,无法实现遍历
###08.12_集合框架(List集合存储学生对象并遍历)
A:案例演示
    * List集合存储学生对象并遍历。
    * 通过size()和get()方法结合使用遍历。

<span style="font-size:14px;">           List list = new ArrayList();
list.add(new Student("马哥", 18));
list.add(new Student("马粉1", 18));
list.add(new Student("马粉2", 18));
list.add(new Student("马粉3", 18));
list.add(new Student("马粉4", 18));

for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
Student s = (Student)list.get(i);
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
</span>

这里并没有定义学生对象,需要我们自己去定义一个,这里只将Student对象添加到集合中的代码体现了出来
###08.13_集合框架(并发修改异常产生的原因及解决方案)

首先我们先看一个例子:
    * 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"java"对象,请用代码实现:

<span style="font-size:14px;">            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
}
}*/

</span>

从以上代码中我们可以知道,在集合的遍历过程中,集合的元素是不能发生更改的,这个时候会产生一个ConcurrentModficationException异常,也就是并发修改异常

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

如果想在遍历的过程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法如:

<span style="font-size:14px;">  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");
}
}
</span>

###08.14_集合框架(ListIterator)

 List集合特有的迭代器:ListIterator
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
以上功能我们在上面代码中都有所体现,大家都可以看一下上面代码
###08.15_集合框架(Vector的特有功能)
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  

<span style="font-size:14px;"> * 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
}

</span>

Vector 类可以实现可增长的对象数组。与数组一样,它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但是,Vector 的大小可以根据需要增大或缩小,以适应创建Vector 后进行添加或移除项的操作。

###08.16_集合框架(数据结构之数组和链表)
A:数组
    * 查询快修改也快
    * 增删慢
B:链表
    * 查询慢,修改也慢
    * 增删快

数组的链表的原理,我们通过图例表示一下:黑马程序员_java语言_集合框架(Collection)

###08.17_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
        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
B:List有三个子类,我们到底使用谁呢?
        查询多用ArrayList
        增删多用LinkedList
        如果都多ArrayList