java中Collection類及其子類


1:對象數組(掌握)
  (1)數組既可以存儲基本數據類型,也可以存儲引用類型。它存儲引用類型的時候的數組就叫對象數組。

2:集合(Collection)(掌握)
(1)集合的由來?
  我們學習的是Java -- 面向對象 -- 操作很多對象 -- 存儲 -- 容器(數組和StringBuffer) -- 數組
  而數組的長度固定,所以不適合做變化的需求,Java就提供了集合供我們使用。
(2)集合和數組的區別?
    A:長度區別
      數組固定
      集合可變
    B:內容區別
      數組可以是基本類型,也可以是引用類型
      集合只能是引用類型
    C:元素內容
      數組只能存儲同一種類型
      集合可以存儲不同類型(其實集合一般存儲的也是同一種類型)
(3)集合的繼承體系結構?
    由於需求不同,Java就提供了不同的集合類。這多個集合類的數據結構不同,但是它們都是要提供存儲和遍歷功能的,我們把它們的共性不斷的向上提取,最終就形成了集合的繼承體系結構圖。

      Collection
      |--List
      |--ArrayList
      |--Vector
      |--LinkedList
      |--Set
      |--HashSet
      |--TreeSet
(4)Collection的功能概述(自己補齊)
    A:添加功能:boolean add(E e)確保此 collection 包含指定的元素(可選操作)。
    B:刪除功能:boolean remove(Object o)從此 collection 中移除指定元素的單個實例,如果存在的話(可選操作)。
    C:判斷功能:
      boolean isEmpty()如果此 collection 不包含元素,則返回 true。
      boolean contains(Object o)如果此 collection 包含指定的元素,則返回 true
    D:獲取功能:Iterator<E> iterator()返回在此 collection 的元素上進行迭代的迭代器。
    E:長度功能:int size()返回此 collection 中的元素數。
    F:交集(了解):boolean retainAll(Collection<?> c)僅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素(可選操作)。
    G:把集合轉數組(了解):Object[] toArray()返回包含此 collection 中所有元素的數組。
(5)Collection集合的遍歷
    A:把集合轉數組(了解)
    B:迭代器(集合專用方式)
(6)迭代器
    A:是集合的獲取元素的方式。
    B:是依賴於集合而存在的。
    C:迭代器的原理和源碼。
      a:為什么定義為了一個接口而不是實現類?
      b:看了看迭代器的內部類實現。
(7)Collection集合的案例(遍歷方式 迭代器)
    集合的操作步驟:
      A:創建集合對象
      B:創建元素對象
      C:把元素添加到集合
      D:遍歷集合

A:存儲字符串並遍歷
import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
Collection c = new ArrayList();

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

//遍歷集合
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()) {
String s =(String) it.next();
System.out.println(s);
}
}
}

B:存儲自定義對象並遍歷
public class Student {
private String name;
private int age;

public Student(){}

public Student(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

//getXxx()/setXxx()
}

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

public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
Collection c = new ArrayList();

//創建學生對象
Student s1 = new Student("林青霞",27);
Student s2 = new Student("風清揚",30);
Student s3 = new Student("劉意",30);
Student s4 = new Student("武鑫",25);
Student s5 = new Student("劉曉曲",16);

//添加元素
c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3);
c.add(s4);
c.add(s5);

//遍歷集合
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()) {
Student s = (Student)it.next();
System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
}
}
}

3:集合(List)(掌握)

(1)List是Collection的子接口
特點:有序(存儲順序和取出順序一致),可重復。
(2)List的特有功能:(自己補齊)
A:添加功能:void add(int index,E element)在列表的指定位置插入指定元素(可選操作)。
B:刪除功能:E remove(int index)移除列表中指定位置的元素(可選操作)。
C:獲取功能:E get(int index)返回列表中指定位置的元素。
D:迭代器功能:ListIterator<E> listIterator()返回此列表元素的列表迭代器(按適當順序)。 (list集合特有的迭代器,雙向迭代器,普通的迭代器iterator是單向的。並且必須先正向遍歷后,才能反向遍歷)
E:修改功能:E set(int index,E element)用指定元素替換列表中指定位置的元素(可選操作)。
(3)List集合的特有遍歷功能
A:由size()和get()結合。
B:代碼演示
//創建集合對象
List list = new ArrayList();

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

//遍歷集合
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String s =(String) it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("----------");

for(int x=0; x<list.size(); x++) {
String s =(String) list.get(x);
System.out.println(s);
}
(4)列表迭代器的特有功能;(了解)
可以逆向遍歷,但是要先正向遍歷,所以無意義,基本不使用。
(5)並發修改異常(所以在用迭代器遍歷集合時,不能通過集合對象來修改集合)
A:出現的現象
迭代器遍歷集合,集合修改集合元素
B:原因
迭代器是依賴於集合的,而集合的改變迭代器並不知道。
C:解決方案
a:迭代器遍歷,迭代器修改(ListIterator),就是用迭代器來修改集合元素。
元素添加在剛才迭代的位置
b:集合遍歷,集合修改(size()和get())
元素添加在集合的末尾
(6)常見數據結構
A:棧 先進后出
B:隊列 先進先出
C:數組 查詢快,增刪慢
D:鏈表 查詢慢,增刪快
(7)List的子類特點(面試題)
ArrayList
底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢。
線程不安全,效率高。
Vector
底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢。
線程安全,效率低。
LinkedList
底層數據結構是鏈表,查詢慢,增刪快。
線程不安全,效率高。

到底使用誰呢?看需求?
分析:
要安全嗎?
要:Vector(即使要,也不使用這個,后面再說)
不要:ArrayList或者LinkedList
查詢多;ArrayList
增刪多:LinkedList

什么都不知道,就用ArrayList。
(8)List集合的案例(遍歷方式 迭代器和普通for)
A:存儲字符串並遍歷
B:存儲自定義對象並遍歷

4、List的子類(掌握)

  (1)List的子類特點
    ArrayList:
      底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
      線程不安全,效率高
    Vector:
      底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
      線程安全,效率低
    LinkedList:
      底層數據結構是鏈表,查詢慢,增刪快
      線程不安全,效率高
  (2)ArrayList
    A:沒有特有功能需要學習
    B:案例
      a:ArrayList存儲字符串並遍歷
      b:ArrayList存儲自定義對象並遍歷
  (3)Vector
    A:有特有功能
      a:添加
      public void addElement(E obj) -- add()
      b:獲取
      public E elementAt(int index) -- get()
      public Enumeration<E> elements() -- iterator()
    B:案例
      a:Vector存儲字符串並遍歷
      b:Vector存儲自定義對象並遍歷
  (4)LinkedList
    A:有特有功能
      a:添加
        addFirst() //在開頭添加
        addLast() //在結尾添加
      b:刪除
        removeFirst() //刪除第一個
        removeLast() //刪除最后一個
      c:獲取
        getFirst() //獲取第一個元素
        getLast() //獲取最后一個元素
    B:案例
    a:LinkedList存儲字符串並遍歷
    b:LinkedList存儲自定義對象並遍歷
  (5)案例:
    A:去除集合中的多個字符串的重復元素(如果字符串的內容相同,即為重復元素)
      思路1:重新創建一個集合,遍歷原集合的每一個元素,判斷新集合中是否有該元素(contains),若有,則不添加,若沒有,則添加到新集合中。(該思路需要創建一個新的集合)
      思路2:由選擇排序的思想,從第一個元素開始,與后面的元素比較,若發現后面有重復,就刪除后面的元素即可。(該思路在原來的集合上進行,但是要注意刪除之后,后面的元素往前移動了一位,因此,需要將比較的元素也往前移動一位。)
    B:去除集合中的多個自定義對象的重復元素(如果自定義對象的成員變量值都相同,即為重復元素)
      思路:實現方法跟上面的方法一樣,只不過需要注意的是兩個元素之間比較的時候,是調用equals方法,因此自定義類型必須要重寫equals方法(自動生成即可)。
    C:用LinkedList模擬一個棧數據結構的集合類,並測試。(你要定義一個集合類,只不過內部可以使用LinkedList來實現。)
      首先需要明白棧的特點,然后要明白Linkedlist的特有功能。


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