Java学习笔记之ArrayList
0x00 概述
本文主要涉及Java知识点ArrayList类，并通过简易的学生管理系统进行练习。
0x01 ArrayList
1.1 ArrayList类概述
- 什么是集合
提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以发生改变
- ArrayList集合的特点
底层是数组实现的，长度可以变化
- 范型的使用
用于约束集合中存储元素的数据类型
1.2 ArrayList类常用方法
1.2.1 构造方法
1.2.2 成员方法
1.2.3 示例代码
package ArrayList; import java.util.ArrayList; public class ArrayList02 { public static void main(String[] args) { // 创建集合 ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); // 添加元素 array.add("hello"); array.add("world"); array.add("java"); array.add("hello"); array.add("world"); array.add("java"); System.out.println("array: " + array); // public boolean remove(Object o): 删除指定元素，返回删除是否成功 // System.out.println(array.remove("world")); // System.out.println(array.remove("javaee")); // public E remove(int index)： 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素 // System.out.println(array.remove(0)); // IndexOutOfBoundsException // System.out.println(array.remove(9)); // public E set(int index, E element): 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素 // System.out.println(array.set(0, "javaee")); // IndexOutOfBoundsException // System.out.println(array.set(12, "javaee")); // public E get(int index): 返回指定索引处的元素 System.out.println(array.get(0)); System.out.println(array.get(2)); System.out.println(array.get(4)); System.out.println(array.get(5)); // public int size(): 返回集合中元素的个数 System.out.println(array.size()); System.out.println("array: " + array); } }
1.3 ArrayList存储字符串并遍历
需求： 创建一个存储字符串的集合，存储3个字符串元素，使用程序实现在控制台遍历该集合
示例
package ArrayList; /* 思路： 1 创建集合对象 2 往集合中添加字符串对象 3 遍历集合，首先要能够获取到集合中的每一个元素与，通过get(int index)方法实现 4 遍历集合，其次要能获取到集合的长度，通过size()方法实现 5 遍历集合的通用格式 */ import java.util.ArrayList; public class ArrayListTest02 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); // 往集合中添加字符串对象 array.add("刘正风"); array.add("左冷禅"); array.add("风清杨"); // 遍集合，其次要能够获取到集合的长度，这个通过size()方法实现 System.out.println(array.size()); // 遍历集合的通用格式 for (int i = 0; i < array.size(); i++) { String s = array.get(i); System.out.println(s); } } }
1.4 ArrayList存储学生对象并遍历
需求：创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
示例
package ArrayList; public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } }
package ArrayList; /* 思路： 1 定义学生类 2 创建集合对象 3 创建学生对象 4 添加学生对象到集合中 5 遍历集合，采用通过遍历格式实现 */ import java.util.ArrayList; public class ArrayListTest03 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>(); // 创建学生对象 Student s1 = new Student("Alice", 12); Student s2 = new Student("Bob", 13); Student s3 = new Student("Charlie", 14); // 添加学生对象到集合中 array.add(s1); array.add(s2); array.add(s3); // 遍历集合，采用通用遍历合适实现 for (int i = 0; i < array.size(); i++) { Student s = array.get(i); System.out.println(s.getName() + ", " + s.getAge()); } } }
1.5 ArrayList存储学生对象并遍历升级版
需求：创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合，学生的姓名和年龄来自键盘录入
示例
package com.student2; /* 学生类 为了方便键盘录入，把学生类中的成员变量都定义为String类型 */ public class Student { private String name; private String age; public Student() { } public Student(String name, String age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this.age = age; } }
package com.student2; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; public class ArrayListTest { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>(); // 为了提供代码的复用性，我们使用方法来改进程序 addStudent(array); addStudent(array); addStudent(array); // 遍历集合，采用通过遍历格式实现 for (int i = 0; i < array.size(); i++) { Student s = array.get(i); System.out.println(s.getName() + ", " + s.getAge()); } } public static void addStudent(ArrayList<Student> array) { // 键盘录入学生信息 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入学生姓名： "); String name = sc.nextLine(); System.out.println("请输入学生年龄： "); String age = sc.nextLine(); // 创建学生对象，把键盘录入的信息赋值给学生对象的成员变量 Student s = new Student(); s.setName(name); s.setAge(age); // 往集合中添加学生对象 array.add(s); } }
0x02 基于ArrayList实现学生管理系统
2.1 学生管理系统实现步骤
需求：
- 添加学生：通过键盘录入学生信息，将学生添加到学生集合
- 删除学生：通过键盘录入要删除学生的学号，将该学生对象从集合中删除
- 修改学生：通过键盘录入要修改学生的学号，将该学生对象中的信息进行修改
- 查看学生：将集合中所有的学生信息进行展示
- 退出系统：结束程序
实现步骤：
1. 定义学生类，包含以下成员变量（为方便录入，成员变量类型均为String）
private String sid //学生id private String name //学生姓名 private String age // 学生年龄 private String address //学生所在地
2. 学生管理系统主界面的搭建步骤
- 用输出语句完成主界面的编写
- 用Scanner实现键盘输入
- 用Switch语句完成语句选择功能
- 用循环完成功能结束后再次回到主页面
3. 学生管理系统的添加学生功能实现步骤
- 定义一个方法，接收ArrayList集合
- 方法内完成添加学生功能
- 键盘录入学生信息
- 根据录入信息创建学生对象
- 将学生对象添加到集合中
- 提示添加成功信息
- 在添加学生的选项里调用添加学生的方法
4. 学生管理系统的查看学生功能实现步骤
- 定义一个方法，接收ArrayList集合
- 方法内遍历集合，将学生信息输出
- 在查看所有学生选项里调用查看学生方法
5. 学生管理系统的删除学生功能实现步骤
- 定义一个方法，接收ArrayList集合
- 方法中接收要删除学生的学号
- 遍历集合，获取每个学生对象
- 使用学生对象的学号和录入的要删除的学号进行对比，如果相同，则从当前集合中删除该学生对象
- 在删除学生选项里调用删除学生方法
6. 学生管理系统的修改学生功能实现步骤
- 定义一个方法，接收ArrayList集合
- 方法中接收要修改学生的学号
- 通过键盘录入学生对象所需的信息，并创建对象
- 遍历集合，获取每个学生对象，并和录入的修改学生学号进行比较，如果相同，则使用新学生对象替换当前学生对象
- 在修改学生选项中调用修改学生的方法
2.2 学生类的定义
package com.Student3; public class Student { // 学号 private String sid; // 姓名 private String name; // 年龄 private String age; // 居住地 private String address; public Student() { } public Student(String sid, String name, String age, String address) { this.sid = sid; this.name = name; this.age = age; this.address = address; } public String getSid() { return sid; } public void setSid(String sid) { this.sid = sid; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this.age = age; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String address) { this.address = address; } }
2.3 测试类的定义
package com.Student3; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; public class StudentManager { /* 1 用输出语句打印主页面的选项 2 用Scanner实现键盘录入 3 用switch语句完成操作的选择 4 用循环完成再次回到主页面 */ public static void main(String[] args) { // 创建集合对象，用于保存学生数据 ArrayList<Student> arr = new ArrayList<Student>(); // 用循环完成再次回到主页面 while (true) { // 用输出语句打印主页面 System.out.println("--------欢迎来到学生管理系统------------"); System.out.println("1 添加学生"); System.out.println("2 删除学生"); System.out.println("3 修改学生"); System.out.println("4 查看所有学生"); System.out.println("5 退出"); System.out.println("清输入你的选择 >> "); Scanner sc = new Scanner(System.in); String choice = sc.nextLine(); switch (choice) { case "1": addStudent(arr); break; case "2": deleteStudent(arr); break; case "3": updateStudent(arr); break; case "4": findAllStudent(arr); break; case "5": System.out.println("谢谢使用，再见～"); System.exit(0); // JVM退出，程序结束 } } } // 添加学生信息 public static void addStudent(ArrayList<Student> arr) { // 键盘录入学生信息 Scanner sc = new Scanner(System.in); String sid; while (true) { System.out.println("请输入学生学号："); sid = sc.nextLine(); boolean flag = isUsed(arr, sid); if (flag) { System.out.println("您输入的学号已被占用，清重新输入 >> "); } else { break; } } System.out.println("请输入学生姓名："); String name = sc.nextLine(); System.out.println("请输入学生年龄："); String age = sc.nextLine(); System.out.println("请输入学生所在地： "); String address = sc.nextLine(); // 创建学生对象 Student s = new Student(); s.setSid(sid); s.setName(name); s.setAge(age); s.setAddress(address); // 将学生对象添加到集合中 arr.add(s); // 给出添加成功提示 System.out.println("添加学生成功"); } // 判断学号是否被使用 public static boolean isUsed(ArrayList<Student> arr, String sid) { // 输入的学号和集合中的学生学号相同，返回true，不相同，返回false boolean flag = false; for (int i = 0; i < arr.size(); i++) { Student s = arr.get(i); if (sid.equals(s.getSid())) { flag = true; break; } } return flag; } // 查看学生信息 public static void findAllStudent(ArrayList<Student> arr) { if (arr.size() == 0) { System.out.println("暂无学生信息，请先添加信息再查询。"); // 退出该方法 return; } // 显示表头信息 \t 是一个tab键 System.out.println("学号\t\t\t姓名\t\t\t年龄\t\t\t居住地"); // 将集合中数据取出来按照格式显示 for (int i = 0; i < arr.size(); i++) { Student s = arr.get(i); System.out.println(s.getSid() + "\t\t\t" + s.getName() + "\t\t\t" + s.getAge() + "\t\t\t" + s.getAddress()); } } // 删除学生信息 public static void deleteStudent(ArrayList<Student> arr) { // 键盘录入要删除的学生的学号 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入要删除学生的学号： "); String sid = sc.nextLine(); /* 在删除操作前，需要确认学号是否存在 如果不存在，显示提示信息 如果存在，执行删除 */ int index = -1; for (int i = 0; i < arr.size(); i++) { Student s = arr.get(i); if (sid.equals(s.getSid())) { index = i; break; } } if (index == -1) { System.out.println("该学生学号不存在，清重新输入： "); } else { arr.remove(index); // 给出删除成功提示 System.out.println("删除学生成功"); } } // 修改学生信息 public static void updateStudent(ArrayList<Student> arr) { // 键盘录入学生学号 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入要修改的学生学号： "); String sid = sc.nextLine(); // 键盘录入要修改的学生信息 System.out.println("请输入学生姓名： "); String name = sc.nextLine(); System.out.println("请输入学生年龄： "); String age = sc.nextLine(); System.out.println("请输入学生所在地： "); String address = sc.nextLine(); // 根据输入的信息，创建新的学生对象 Student s = new Student(); s.setSid(sid); s.setName(name); s.setAge(age); s.setAddress(address); // 遍历集合修改对应的学生信息 for (int i = 0; i < arr.size(); i++) { Student s_tmp = arr.get(i); if (sid.equals(s_tmp.getSid())) { arr.set(i, s); } } // 给出修改成功提示 System.out.println("修改学生成功"); } }
