Java 集合
集合概述
集合的由来
数组长度是固定的，当添加的元素超过了数组的长度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，能够存储任意对象，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。
数组和集合的区别
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，基本数据类型存储的是值，引用数据存储的是地址值。而集合只能存储引用数据类型（对象），集合中也能存储基本数据类型，但是在存储的时候会自动装箱变成对象。
2.数组的长度是固定的，不能自动增长；而集合的长度是可变的，根据元素的增加而增长。
数组和集合什么时候用
如果元素个数是固定的推荐用数组
如果元素个数是不固定的推荐用集合
集合的继承体系图
集合的功能
基本功能
boolean add(E e)
boolean remove(Object o)
void clear()
boolean contains(Object o)
boolean isEmpty()
int size()
案例演示
add方法如果是List集合一直都返回true，因为List集合中是可以存储重复元素的；如果是Set集合当存储重复元素的时候，就会返回false。
ArrayList的父类的父类重写toString方法，所以在打印对象的引用的时候，输出的结果不是Object类中的toString的结果。
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
boolean b1=c.add("abc");
boolean b2=c.add(true); //自动装箱 new boolean（true）
boolean b3=c.add(100);
boolean b4=c.add('a');
boolean b5=c.add("Lily");
System.out.println(b1);
System.out.println(b2);
System.out.println(b3);
System.out.println(b4);
System.out.println(b5);
System.out.println(c.toString());
}
}
输出：
true
true
true
true
true
[abc, true, 100, a, Lily]
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
c.add("abc");
c.add(true); //自动装箱 new boolean（true）
c.add(100);
c.add('a');
c.add("Lily");
System.out.println(c.toString());
Boolean b=c.contains("Lily"); //判断是否包含指定元素
System.out.println(b);
int size=c.size();
System.out.println(size);
c.remove(100); //删除指定元素
System.out.println(c.toString());
c.clear(); //清空集合
System.out.println(c.toString());
}
}
输出：
[abc, true, 100, a, Lily]
true
5
[abc, true, a, Lily]
[]
带All的功能
boolean addAll(Collection c)
boolean removeAll(Collection c)
boolean containsAll(Collection c)
boolean retainAll(Collection c)
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c1=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
c1.add("a");
c1.add("b");
c1.add("c");
c1.add("d");
Collection c2=new ArrayList();
c2.add("e");
c2.add("c");
c1.addAll(c2); //将c2中的每一个元素添加到c1中
System.out.println(c1);
c1.add(c2); //将c2看成一个对象添加到c1中
System.out.println(c1);
boolean b1=c1.contains(c2); //判断调用的集合是否包含传入的集合
System.out.println(b1);
boolean b2=c1.retainAll(c2); //取交集 如果调用集合改变就返回true，否则返回false
System.out.println(b2);
System.out.println(c1);
boolean b3=c1.removeAll(c2); //删除的是交集
System.out.println(b3);
System.out.println(c1);
}
}
输出：
[a, b, c, d, e, c]
[a, b, c, d, e, c, [e, c]]
true
true
[c, e, c]
true
[]
集合遍历
其实就是依次获取集合中的每一个元素。
集合转换为数组
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
c.add("a");
c.add("b"); //自动装箱 new boolean（true）
c.add("c");
c.add("d");
c.add("e");
Object[] arr=c.toArray(); //集合转换为数组
for(int i=0;i<arr.length;i++)
System.out.println(arr[i]);
}
}
输出：
a
b
c
d
e
package com.heima.nean;
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
public Student(String name, int age) {
super();
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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
}
package com.heima.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import com.heima.nean.Student;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
c.add(new Student("张三",23));
c.add(new Student("李四",24));
c.add(new Student("王五",25));
c.add(new Student("赵六",26));
Object[] arr=c.toArray(); //集合转换为数组
for(int i=0;i<arr.length;i++){
Student s=(Student)arr[i];
System.out.println(s.getName()+"..."+s.getAge());
}
}
}
输出：
张三...23
李四...24
王五...25
赵六...26
迭代器遍历
1.迭代器概述
集合是用来存储元素的，存储的元素需要查看，那么就需要迭代（遍历）。
2.迭代器原理
迭代器对集合进行遍历，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的，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，然后在这个类的内部，定义自己的迭代方法，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。
2.案例演示
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c1=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
c1.add("a");
c1.add("b");
c1.add("c");
c1.add("d");
Iterator it=c1.iterator(); //获取迭代器的引用
while(it.hasNext()) //集合中的迭代方法（遍历）
System.out.println(it.next());
}
}
输出：
a
b
c
d
package com.heima.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import com.heima.nean.Student;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Collection c=new ArrayList(); //父类引用指向子类对象
c.add(new Student("张三",23));
c.add(new Student("李四",24));
c.add(new Student("王五",25));
c.add(new Student("赵六",26));
Iterator i=c.iterator();
while(i.hasNext()){
Student s=(Student)i.next(); //向下转型
System.out.println(s.getName()+"..."+s.getAge());
}
}
}
输出：
张三...23
李四...24
王五...25
赵六...26
List集合的特有功能概述和测试
List集合的特有功能概述
void add(int index,E element)
E remove(int index)
E get(int index)
E set(int index,E element)
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class test {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.add(4,"e"); //在索引4处添加元素e
System.out.println(list);
Object obj1=list.remove(1); //通过索引删除元素，将被删除的元素返回
System.out.println(obj1);
System.out.println(list);
Object obj2=list.get(2); //获取对应索引的元素
System.out.println(obj2);
list.set(2, "z"); // 设置对应索引的元素
System.out.println(list);
}
}
输出：
[a, b, c, d, e]
b
[a, c, d, e]
d
[a, c, z, e]
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
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.heima.nean.Student;
public class test {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add(new Student("张三",23)); //Object obj=new Student("张三)，23
list.add(new Student("李四",24));
list.add(new Student("王五",25));
list.add(new Student("赵六",26));
for(int i=0;i<list.size();i++){
Student s=(Student)list.get(i); //向下转型
System.out.println(s.getName()+"..."+s.getAge());
}
}
}
输出：
张三...23
李四...24
王五...25
赵六...26
并发修改异常
迭代器遍历，集合修改集合
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class test {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add("a"); //Object obj=new String()
list.add("b");
list.add("world");
list.add("d");
Iterator i=list.iterator(); //获取迭代器
while(i.hasNext()){ //判断集合中是否有元素
String str= (String)i.next(); //向下转型
if(str=="world")
list.add("Javaee"); //遍历的同时在增加元素，并发修改ConcurrentModificationException
}
System.out.println(list);
}
}
解决方案
1.迭代器迭代元素，迭代器修改元素（ListIterator的特有功能add）
2.集合遍历元素，集合修改元素
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class test {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add("a"); //Object obj=new String()
list.add("b");
list.add("world");
list.add("d");
ListIterator lit=list.listIterator(); //获取迭代器（List集合特有的）
while(lit.hasNext()){ //判断集合中是否有元素
String str= (String)lit.next(); //向下转型
if(str=="world")
lit.add("Javaee"); //遍历的同时在增加元素，可以用ListIterator中的add方法
}
System.out.println(list);
}
}
输出：
[a, b, world, Javaee, d]
ListIterator中的方法
boolean hadNext() 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
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class test {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add("a"); //Object obj=new String()
list.add("b");
list.add("world");
list.add("d");
ListIterator lit=list.listIterator(); //获取迭代器（List集合特有的）
while(lit.hasNext()){ //判断集合中是否有元素
System.out.println(lit.next());
}
System.out.println("--------------------------");
while(lit.hasPrevious())
System.out.println(lit.previous());
}
}
输出：
a
b
world
d
--------------------------
d
world
b
a
Vector类的特有功能
public void addElement(E obj)
public E elementAt(int index)
public Enumeration element()
案例演示
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Vector v=new Vector();
v.addElement("a");
v.addElement("b");
v.addElement("c");
v.addElement("d");
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
}
}
输出：
a
b
c
d
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。
LinkedList：底层数据结构是链表，查询慢，增删快。线程不安全，效率高。
查询多用ArrayList
增删多用LinkedList
如果都多用ArrayList
