Collection 接口及其常用方法

Collection 接口的特点

Collection接口没有直接实现类，提供了更具体的子接口（如Set和List）的实现。Collection实现类（通常通过其中一个子接口间接实现Collection）可以存放多个 Object 类型的元素。有些Collection接口的实现类可以存放重复的元素（List），有些则不可以（Set）。有些Collection接口的实现类是有序的（List），有些是无序的（Set）。

所有通用的Collection实现类都会提供两个"标准"构造方法：一个无参构造方法，来创建一个空的集合；以及一个带有单个Collection类型参数的构造方法，创建一个与参数集合具有相同元素的新集合。实际上，后一种构造方法可以复制任何集合，生成一个与参数集合元素相同的所需类型的集合。

public class CollectionConstructors() {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList list = new ArrayList();
    System.out.println("list = " + list); // list = []
	
	list.add(1);
	list.add(2);
	list.add(3);
	System.out.println("list = " + list); // list = [1, 2, 3]

	Vector<Object> vector = new Vector<>(list);
	System.out.println("vector = " + vector);  // vector = [1, 2, 3]
  }
}

Collection 接口常用方法

下面的代码以其间接实现类ArrayList演示Collection接口的常用方法。

public class CollectionMethod() {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList<>();
    
    // boolean add(E e)
    // 给集合中添加指定的元素，添加成功则返回 true。如果此集合不允许重复元素并且已经包含了指定的元素，
    // 则返回 false。支持此操作的实现类可能会对添加到该集合中的元素进行限制。如果一个集合拒绝添加某个
    // 特定元素的原因不是因为集合已经包含该元素，会抛出一个异常（而不是返回 false）。
    collection.add("hello");
    collection.add(10);
    collection.add(true);
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = [hello, 10, true]
    
    // boolean remove(Object o)
    // 从集合中移除指定元素的一个实例。如果集合包含多个满足 (o==null ? e==null : o.equals(e))条件的元素 e，
    // 则移除第一个元素 e。移除完成后返回 true。
    collection.remove("hello");
	System.out.println("collection = " + collection); // collection = [10, true]
    
    // boolean contains(Object o)
    // 如果此集合包含指定元素，则返回 true。更准确地说，当且仅当此集合包含至少
    // 一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))条件的元素 e 时，返回 true。
    System.out.println(collection.contains(10));// true
    
    // int size()
    // 返回此集合中的元素数量
    System.out.println(collection.size());// 2
    
    // boolean isEmpty()
    // 判断集合是否为空
    System.out.println(collection.isEmpty());// false
    
    // void clear()
    // 清空集合中的元素
    collection.clear();
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = []
    
    // boolean addAll(Collection<? extends E> c)
    // 将指定集合中的所有元素添加到此集合中
    Collection collection1 = new ArrayList();
    collection1.add("Mary");
    collection1.add("Luck");
    collection.addAll(collection1);
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = [Mary, Luck]
   
    // boolean containsAll(Collection<?> c)
    // 判断此集合是否包含指定集合中的所有元素
    System.out.println(collection.containsAll(collection1));// true

    // boolean removeAll(Collection<?> c)
    // 从此集合中移除与指定集合中相同的所有元素。在此调用返回后，此集合将不包含与指定集合共有的任何元素。
    collection.add("King");
    collection.removeAll(collection1);
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = [King]
  }
}

Collection 接口遍历元素方式

使用 Iterator（迭代器）

Iterator接口是集合的迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素。所有实现了Collection接口的实现类，都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象，即可以返回一个迭代器。

Iterator接口的方法：

// 判断是否还有下一个元素
boolean hasNext()
  
// 返回集合中的下一个元素
E next()

// 从底层集合中移除此迭代器返回的最后一个元素。每次调用 next() 只能调用此方法一次。
// 如果在调用此方法之前尚未调用过 next() 方法，或者在最后一次调用 next() 方法之后
// 已经调用了过一次 remove() 方法，则抛出 IllegalStateException 异常。
default void remove() 

// 对剩余的每个元素执行给定的操作，直到所有元素被处理完或操作抛出异常为止。
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action)

迭代器的使用示例代码：

public class CollectionIterateor() {
  public static void main(String[] args) {
    Collection col = new ArrayList();
    col.add("红楼梦");
    col.add("西游记");
    col.add("三国演义");
    col.add("水浒传");

    // 遍历 col 集合
    // 先获得 col 对应的迭代器
    Iterator iterator = col.iterator();
    // 使用 while 循环遍历
    while (iterator.hasNext()) {// 判断是否还有元素
      Object obj = iterator.next(); // 返回下一个元素，类型是 Object
      System.out.println("obj = " + obj);
    }
    
    // 当退出 while 循环后，iterator 迭代器指向最后一个元素
    // 此时再调用 next() 会抛出 NoSuchElementException 异常
    // iterator.next();
    
    // 如果需要再次遍历，需要重制迭代器。
    System.out.println("===第二次遍历===");
    iterator = col.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      Object obj = iterator.next();
      System.out.println("obj = " + obj);
    }
  }
}

当迭代器中不存在下一个元素时，直接调用 iterator.next() 方法会抛出 NoSuchElementException 异常，所以调用 iterator.next() 方法之前需要调用 iterator.hasNext() 方法。

增强 for 循环

增强 for 循环是简化版的 iterator，本质一样，只能用来遍历集合或数组。基本语法如下：

for(元素类型 元素名 : 集合名或数组名){
	访问元素;
}

public class EnhancedFor() {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList();

    collection.add("mary");
    collection.add(true);
    collection.add(10);

    for (Object o : collection) {
      System.out.println("o = " + o);
    }
  }
}