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Java_集合(1)

时间:2021-03-07 15:11:13      阅读:23      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1. Collection集合 

1.1 集合体系结构

集合类的特点:

提供一种存储空间可变的存储模型,存储的数据容量可以随时发生改变

集合类的体系图:

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1.2 Collection集合概述和基本使用

Collection集合概述:

  是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素

  JDK 不提供此接口的任何直接实现,它提供更具体的子接口(如Set和List)实现

创建Collection集合的对象:

  多态的方式

  具体的实现类ArrayList

Collection集合基本使用

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
    创建Collection集合的对象:
        多态的方式
        具体的实现类ArrayList
 */
public class CollectionDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Collection集合的对象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();

        //添加元素:boolean add(E e)
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        //输出集合对象
        System.out.println(c); //[hello, world, java]
    }
}

1.3 Collection集合的常用方法

boolean add(E e):添加元素

boolean remove(Object o):从集合中移除指定的元素

void clear():清空集合中的元素

boolean contains(Object o):判断集合中是否存在指定的元素

boolean isEmpty():判断集合是否为空

int size():集合的长度,也就是集合中元素的个数

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class CollectionDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();

        //boolean add(E e):添加元素
//        System.out.println(c.add("hello"));
//        System.out.println(c.add("world"));
//        System.out.println(c.add("world"));
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("world");

        //boolean remove(Object o):从集合中移除指定的元素
//        System.out.println(c.remove("world")); //只会移除一个world

        //void clear():清空集合中的元素
//        c.clear();

        //boolean contains(Object o):判断集合中是否存在指定的元素
//        System.out.println(c.contains("world"));
//        System.out.println(c.contains("java"));

        //boolean isEmpty():判断集合是否为空,是-true,否-false
//        System.out.println(c.isEmpty());

        //int size():集合的长度,也就是集合中元素的个数
        System.out.println(c.size());

        //输出集合对象
        System.out.println(c);
    }
}

1.4 Collection集合的遍历

迭代器的介绍:

  迭代器,集合的专用遍历方式

  Iterator<E> iterator():返回此集合中元素的迭代器,通过集合的iterator()方法得到

  迭代器是通过集合的iterator()方法得到的,所以我们说它是依赖于集合而存在的 

Iterator 中的常用方法:

  E next():返回迭代中的下一个元素

  boolean hasNext():如果迭代具有更多元素,则返回true

Collection集合的遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class IteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        //Iterator<E> iterator():返回此集合中元素的迭代器,通过集合的iterator()方法得到
        Iterator<String> it = c.iterator();

        //E next():返回迭代中的下一个元素
        /*
        System.out.println(it.next()); //hello
        System.out.println(it.next()); //world
        System.out.println(it.next()); //java
        System.out.println(it.next()); //NoSuchElementException:表示被请求的元素不存在
        */

        //boolean hasNext():如果迭代具有更多元素,则返回true
        //用while循环改进元素的判断和获取
        while(it.hasNext()){
//            System.out.println(it.next());
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.5 集合使用步骤

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1.6 集合的案例-Collection集合存储学生对象并遍历

案例需求:

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 

思路:

  1.定义学生类

  2.创建Collection集合对象

  3.创建学生对象

  4.把学生添加到集合

  5.遍历集合(迭代器方式)

代码实现 :

/*
    学生类
 */
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;
    }
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class CollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Collection集合对象
        Collection<Student> c = new ArrayList<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("张三", 18);
        Student s2 = new Student("李四", 19);
        Student s3 = new Student("王五", 17);

        //把学生添加到集合
        c.add(s1);
        c.add(s2);
        c.add(s3);

        //遍历集合(迭代器方式)
        Iterator<Student> it = c.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

 

2. List集合 

2.1 List集合概述和特点

List集合概述:

  有序集合(也称为序列),用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素

  与Set集合不同,列表通常允许重复的元素 

List集合特点:

  有索引

  可以存储重复元素(可重复:存储的元素可以重复)

  元素存取有序 (有序:存储和取出的元素顺序一致)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/*
    List集合特点:
        有序:存储和取出的元素顺序一致
        可重复:存储的元素可以重复
 */
public class ListDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");
        list.add("world");

        //输出集合对象
//        System.out.println(list); //[hello, world, java, world]

        //采用迭代器的方式遍历
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

2.2 List集合的特有方法

void add(int index,E element):在此集合中的指定位置插入指定的元素

E remove(int index):删除指定索引处的元素,返回被删除的元素

E set(int index,E element):修改指定索引处的元素,返回被修改的元素

E get(int index):返回指定索引处的元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //void add(int index,E element):在此集合中的指定位置插入指定的元素
//        list.add(1, "javaee"); //[hello, javaee, world, java]
//        list.add(11, "javaee"); //IndexOutOfBoundsException

        //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(list.remove(1)); //world
//        System.out.println(list.remove(11)); //IndexOutOfBoundsException

        //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(list.set(1, "javaee")); //world
//        System.out.println(list.set(11, "javaee")); //IndexOutOfBoundsException

        //E get(int index):返回指定索引处的元素
//        System.out.println(list.get(1)); //world
//        System.out.println(list.get(11)); //IndexOutOfBoundsException
        
        //输出集合对象
//        System.out.println(list);
        
        //遍历集合,一个一个遍历很麻烦,用for循环改进
//        System.out.println(list.get(0));
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String s = list.get(i);
            System.out.println(s);
        }
    }
}

2.3 集合的案例-List集合存储学生对象并遍历

案例需求:

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 

思路:

  1.定义学生类

  2.创建List集合对象

  3.创建学生对象

  4.把学生添加到集合

  5.遍历集合(迭代器方式,for循环方式)

代码实现 :

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;
    }
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建List集合对象
        List<Student> list = new ArrayList<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("张三", 18);
        Student s2 = new Student("李四", 20);
        Student s3 = new Student("王五", 19);

        //把学生添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        //遍历集合(迭代器方式)
        Iterator<Student> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }

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

        //遍历集合(for循环方式)
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

2.4 并发修改异常 

出现的原因:

  迭代器遍历的过程中,通过集合对象修改了集合中的元素,造成了迭代器获取元素中判断预期修改值和实际修改值不一致,则会出现:ConcurrentModi?cationException

解决的方案:

  用for循环遍历,然后用集合对象做对应的操作即可 

示例代码:

/*
    ConcurrentModificationException:并发修改异常
    当不允许这样的修改时,可以通过检测到对象的并发修改的方法来抛出此异常
 */

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //遍历集合,得到每一个元素,看有没有"world"这个元素,如果有,我就添加一个"javaee"元素,请写代码实现
//        Iterator<String> it = list.iterator();
//        while(it.hasNext()){
//            String s = it.next();
//            if (s.equals("world")){
//                list.add("javaee");
//            }
//        }
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String s = list.get(i);
            if (s.equals("world")) {
                list.add("javaee");
            }
        }

        //输出集合对象
        System.out.println(list);
    }
}

2.5 列表迭代器

ListIterator介绍:

  通过List集合的listIterator()方法得到,所以说它是List集合特有的迭代器

  用于允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器,在迭代期间修改列表,并获取列表中迭代器的当前位置  

ListIterator中的常用方法:

  E next():返回迭代中的下一个元素

  boolean hasNext():如果迭代具有更多元素,则返回 true

  E previous?():返回列表中的上一个元素

  boolean hasPrevious?():如果此列表迭代器在相反方向遍历列表时具有更多元素,则返回 true

  void add?(E e):将指定的元素插入列表

示例代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class ListIteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //通过List集合的listIteration()方法得到
//        ListIterator<String> lit = list.listIterator();
//        while (lit.hasNext()) {
//            String s = lit.next();
//            System.out.println(s);
//        }
//        System.out.println("--------");
//
//        while (lit.hasPrevious()) {
//            String s = lit.previous();
//            System.out.println(s);
//        }

        //获取列表迭代器
        ListIterator<String> lit = list.listIterator();
        while (lit.hasNext()) {
            String s = lit.next();
            if (s.equals("world")) {
                lit.add("javaee");
            }
        }

        System.out.println(list);

    }
}

2.6 增强for循环

增强for:简化数组和Collection集合的遍历

  实现Iterable接口的类允许其对象成为增强型 for语句的目标

  它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器

定义格式:

for(元素数据类型 变量名 : 数组/集合对象名) {
    循环体;
}
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int i : arr){
    System.out.println(i);
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ForDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        for (int i : arr) {
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("--------");

        String[] strArray = {"hello", "world", "java"};
        for (String s : strArray) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("--------");

        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("--------");

        //增强for循环,其内部原理是一个Iterator迭代器
        
        /*for (String s : list) {
            if (s.equals("world")) {
                list.add("javaee");
            }
        }
        */
    }
}

2.7 集合的案例-List集合存储学生对象三种方式遍历

案例需求:

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  

思路:

1.定义学生类

2.创建List集合对象

3.创建学生对象

4.把学生添加到集合

5.遍历集合

  迭代器:集合特有的遍历方式

  普通for:带有索引的遍历方式

  增强for:最方便的遍历方式

示例代码:

学生类省略......

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建List集合对象
        List<Student> list = new ArrayList<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("张三", 18);
        Student s2 = new Student("李四", 19);
        Student s3 = new Student("王五", 17);

        //把学生添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        //遍历集合(迭代器:集合特有的遍历方式)
        Iterator<Student> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //遍历集合(普通for:带有索引的遍历方式)
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //遍历集合(增强for:最方便的遍历方式)
        for (Student s : list) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

 

3. 数据结构

数据结构是计算机存储、组织数据的方式。是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合

通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率

3.1 数据结构之栈和队列 

栈结构:先进后出

队列结构:先进先出 

3.2数据结构之数组和链表

数组结构:查询快、增删慢

  查询数据通过索引定位,查询任意数据耗时相同,查询效率高

  删除数据时,要将原始数据删除,同时后面每个数据前移,删除效率低

  添加数据时,添加位置后的每个数据后移,再添加元素,添加效率极低

队列结构:查询慢、增删快  

 

4. List集合的实现类  

4.1 List集合子类的特点 

ArrayList集合:底层是数组结构实现,查询快、增删慢

LinkedList集合:底层是链表结构实现,查询慢、增删快  

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;

/*
    练习:分别用ArrayList和LinkedList完成存储字符串并遍历
 */
public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

        //添加集合元素
        array.add("hello");
        array.add("world");
        array.add("java");

        //遍历集合(迭代器:集合特有的遍历方式)
        Iterator<String> it = array.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("------");

        //遍历集合(普通for:带有索引的遍历方式)
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            String s = array.get(i);
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("------");

        //遍历集合(增强for:最方便的遍历方式)
        for (String s : array) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("********");

        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<String>();

        linkedList.add("Hello");
        linkedList.add("World");
        linkedList.add("Java");

        //遍历集合(迭代器:集合特有的遍历方式)
        Iterator<String> it2 = linkedList.iterator();
        while (it2.hasNext()) {
            String s = it2.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("--------");
        //遍历集合(普通for:带有索引的遍历方式)
        for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {
            String s = linkedList.get(i);
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("--------");

        //遍历集合(增强for:最方便的遍历方式)
        for (String s : linkedList) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

4.2 集合的案例-ArrayList集合存储学生对象三种方式遍历

案例需求:

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 

思路:

1.定义学生类

2.创建ArrayList集合对象

3.创建学生对象

4.把学生添加到集合

5.遍历集合

  迭代器:集合特有的遍历方式

  普通for:带有索引的遍历方式

  增强for:最方便的遍历方式

代码实现:

学生类省略......

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //2.创建ArrayList集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<>();

        //3.创建学生对象
        Student s1 = new Student("张三", 18);
        Student s2 = new Student("李四", 20);
        Student s3 = new Student("王五", 22);

        //4.把学生添加到集合
        array.add(s1);
        array.add(s2);
        array.add(s3);

        //5.遍历集合: 迭代器:集合特有的遍历方式
        Iterator<Student> it = array.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");
        //遍历集合: 普通for:带有索引的遍历方式
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");
        //遍历集合: 增强for:最方便的遍历方式
        for (Student s : array) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

4.3 LinkedList集合的特有功能

特有方法:

public void addFirst(E e):在该列表开头插入指定的元素

public void addLast(E e):将指定的元素追加到此列表的末尾

public E getFirst():返回此列表中的第一个元素

public E getLast():返回此列表中的最后一个元素

public E removeFirst():从此列表中删除并返回第一个元素

public E removeLast():从此列表中删除并返回最后一个元素

示例代码:

import java.util.LinkedList;

public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<String>();

        //添加元素
        linkedList.add("hello");
        linkedList.add("world");
        linkedList.add("java");

        //public void addFirst(E e):在该列表开头插入指定的元素
        //public void addLast(E e):将指定的元素追加到此列表的末尾
//        linkedList.addFirst("javase");
//        linkedList.addLast("javaee");

        //public E getFirst():返回此列表中的第一个元素
        //public E getLast():返回此列表中的最后一个元素
//        System.out.println(linkedList.getFirst());
//        System.out.println(linkedList.getLast());

        //public E removeFirst():从此列表中删除并返回第一个元素
        //public E removeLast():从此列表中删除并返回最后一个元素
        System.out.println(linkedList.removeFirst());
        System.out.println(linkedList.removeLast());
        
        //输出集合
        System.out.println(linkedList);
    }
}

 

Java_集合(1)

原文:https://www.cnblogs.com/may3/p/14489134.html

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