Java集合01

1.什么是集合？

前面我们保存数据使用的是数组，数组有不足的地方，我们来分析一下：

1. 长度开始时必须指定，而且一但指定不能更改
2. 保存的必须是同一类型的元素
3. 使用数组进行增加/删除元素的很麻烦----重新创建一个数组，将旧数组的元素拷贝过来

• 集合的好处：
  • 可以动态地保存任意多个对象，使用比较方便
  • 提供了一系列方便的操作对象的方法：add、remove、set、get等
  • 使用集合添加、删除新元素简单高效

1.1集合的框架体系

1. 集合主要是两组（单列集合，双列集合）
2. Collection接口有两个重要的子接口List和Set，它们的实现子类都是单列集合
3. Map接口的实现子类 是双列集合，存放的是 K-V

例子

package li.collections;
import java.util.*;

public class CollectionsTest {
    public static void main(String[] args) {
        //Collection
        //Map

        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add("jack");//单列
        arrayList.add("tony");

        HashMap hashMap = new HashMap();
        hashMap.put("No1","北京");//双列
        hashMap.put("No2","上海");      
    }

}

2.Collection接口

• Collection接口实现类的特点

public interface Collecion<E> extends Iterable<E>

1. Collection 实现子类可以存放多个元素，每个元素可以是Object
2. Collection的实现类，有些可以存放重复的元素，有些不可以
3. Collection的实现类，有些是有序的（List），有些是无序的（Set）
4. Collection接口没有直接实现的子类，是通过它的子接口List和Set来实现的

---

2.1Collection方法

1. add（）添加单个元素
2. remove（）删除指定元素
3. contains（）查找元素是否存在
4. size（）获取元素个数
5. isEmpty（）判断是否为空
6. clear（）清空
7. addAll（）添加多个元素
8. containsAll（）查找多个元素是否都存在
9. removeAll（）删除多个元素

例子1：Collection接口不能直接被实例化，因此以实现了接口的子类ArrayList来演示

package li.collections;
import java.util.*;

public class CollectionMethod {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();

        //1. add（）添加单个元素
        list.add("jack");
        list.add(10);//list.add(new Integer(10)); 自动装箱
        list.add(true);
        System.out.println("list="+list);//list=[jack, 10, true]  注意里面的元素都是对象，非基本数据类型

        //2. remove（）删除指定元素
        //list.remove(0);//指定删除的索引
        //System.out.println("list="+list);//list=[10, true]
        list.remove(true);//指定删除某个对象
        System.out.println("list="+list);//list=[jack, 10]

        //3. contains（）查找元素是否存在
        System.out.println(list.contains("jack"));//true

        //4. size（）获取元素个数
        System.out.println(list.size());//2

        //5. isEmpty（）判断是否为空
        System.out.println(list.isEmpty());//false

        //6. clear（）清空
        list.clear();
        System.out.println(list);//[]  空的集合

        //7. addAll（）添加多个元素
        ArrayList list2 =new ArrayList();
        list2.add("红楼梦");
        list2.add("三国演义");
        list.addAll(list2);
        System.out.println("list="+list);//list=[红楼梦, 三国演义]

        //8. containsAll（）查找多个元素是否都存在
        System.out.println(list.containsAll(list2));//true

        //9. removeAll（）删除多个元素
        list.add("聊斋志异");
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("list="+list);//list=[聊斋志异]

    }

}

3.迭代器遍历

• 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续再判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

• 基本介绍：

1. Iterator对象称为迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素。
2. 所有实现了Collection接口的集合类都有一个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
3. Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不存放对象

• Iterator接口的常用方法如下：
  • public E next（）：返回迭代的下一个元素。
  • public boolean hasNext（）：如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
  • default void remove（）：
• 迭代器的执行原理：

PS：在调用iterator.next（）方法之前一定必须要调用iterator.hasNext（）方法来进行检测，若不调用且下一条记录无效则会抛出 NoSuchElementException 异常。

例子：

package li.collections;

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

public class CollectionIterator {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();

        col.add(new Book("三国演义","罗贯中",10.1));
        col.add(new Book("小李飞刀","古龙",5.1));
        col.add(new Book("红楼梦","曹雪芹",34.6));

        System.out.println("col"+col);//col[Book{name='三国演义', author='罗贯中', price=10.1}, Book{name='小李飞刀', author='古龙', price=5.1}, Book{name='红楼梦', author='曹雪芹', price=34.6}]

        //现在想要遍历这个col集合
        //1.先得到col集合对应的迭代器
        
        Iterator iterator = col.iterator();
        
        //2.使用while循环遍历
        while (iterator.hasNext()) {
            Object next =  iterator.next();
            System.out.println(next);
        }
        //3.当退出while循环之后，这使得iterator迭代器指向最后的元素，
        // 这时如果再执行iterator.next()就会出现NoSuchElementException异常
        //4.如果想要再次遍历集合，则需要重置迭代器
        //重置迭代器，这之后就可以再次遍历，实质上是重新创建了一个迭代器对象
        iterator = col.iterator();
    }

}

class Book{
    private String name;
    private String author;
    private double price;

    public Book(String name, String author, double price) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

快捷键：itit

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4.集合增强for

• Collection接口遍历对象的方式1--迭代器遍历 2--for循环增强

• 增强for循环，可以代替iterator迭代器，特点：增强for循环就是简化版的iterator，本质一样。只能用于遍历集合或者数组。

• 基本语法：

  for(元素类型 元素名：集合名或数组名){
      访问元素
  }
  

  例子：

  package li.collections;
  import java.util.ArrayList;
  import java.util.Collection;
  
  public class CollectionFor {
      @SuppressWarnings({"all"})
      public static void main(String[] args) {
          Collection col = new ArrayList();
  
          col.add(new Book("三国演义","罗贯中",10.1));
          col.add(new Book("小李飞刀","古龙",5.1));
          col.add(new Book("红楼梦","曹雪芹",34.6));
  
          //增强for,用于集合
          //增强for底层仍然是迭代器
          //因此增强for可以理解成简化版的迭代器
          for (Object book:col) {//元素类型 元素名：集合名或数组名
              System.out.println("book="+book);
          }
  
          //使用增强for，不但可以适用于集合，还可以用于数组
  
          int[] nums ={1,3,8,10};
          for (int i:nums){
              System.out.println("i="+i);
          }
      }
  }
  

  

快捷键：集合名.for

5.List接口

List接口是Collection接口的子接口

• List集合类中的元素有序（即添加顺序和取出顺序一致），且可重复
• List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引
• List容器中的元素都对应一个整数型序号记载在其容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素
• JDK API中List接口的实现子类有很多，常用的有ArrayList、LinkedList和Vector

5.1List接口的常用方法

1. boolean add(int index, E element) 将指定的元素插入此列表中的指定位置（可选操作）

2. boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) 将指定集合中的所有元素插入到此列表中的指定位置（可选操作）

3. Obect get(int index) 返回此列表中指定位置的元素

4. int indexOf(Object o) 返回此列表中指定元素的第一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1

5. int lastIndexOf(Object o) 返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1

6. Object remove(int index) 删除该列表中指定位置的元素,并返回此元素（可选操作）

7. Object set(int index, E element) 用指定的元素（可选操作）替换此列表中指定位置的元素

8. List subList(int fromIndex, int toIndex) 返回从 fromIndex(不含)到 toIndex(不含)位置的子集合：[fromIndex,toIndex)

例子：

package li.collections.list;

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

public class ListMethod {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("张三丰");
        list.add("贾宝玉");

        //boolean add(int index, E element)
        //将指定的元素插入此列表中的指定位置（可选操作）
        list.add(1,"杨过");//在index=1的位置插入一个对象
        System.out.println(list);//[张三丰, 杨过, 贾宝玉]

        //boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
        //将指定集合中的所有元素插入到此列表中的指定位置（可选操作）
        List list2 = new ArrayList();
        list2.add("jack");
        list2.add("tom");
        list.addAll(1,list2);//在索引1位置插入list2集合的元素
        System.out.println(list);//[张三丰, jack, tom, 杨过, 贾宝玉]

        //Obect get(int index)
        // 返回此列表中指定位置的元素。

        //int indexOf(Object o)
        //返回此列表中指定元素的第一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1
        System.out.println(list.indexOf("tom"));//2

        //int lastIndexOf(Object o)
        //返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1
        list.add("杨过");
        System.out.println(list);//[张三丰, jack, tom, 杨过, 贾宝玉, 杨过]
        System.out.println(list.lastIndexOf("杨过"));//5

        //Object remove(int index)
        //删除该列表中指定位置的元素,并返回此元素（可选操作）
        list.remove(3);
        System.out.println(list);//[张三丰, jack, tom, 贾宝玉, 杨过]

        //Object set(int index, E element)
        //用指定的元素（可选操作）替换此列表中指定位置的元素
        list.set(1,"马丽");
        System.out.println(list);//[张三丰, 马丽, tom, 贾宝玉, 杨过]

        //List subList(int fromIndex, int toIndex)
        //返回从 fromIndex(不含)到 toIndex(不含)位置的子集合：[fromIndex,toIndex)
        List returnList = list.subList(0,2);
        System.out.println(returnList);//[张三丰, 马丽]


    }
}

5.2List的三种遍历方式

List的三种遍历方式：

1. 使用iterator迭代器
2. 使用增强for循环
3. 使用for循环

例子：

package li.collections.list;

import java.util.*;

public class ListFor {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {

        //List接口的实现子类 Vector LinkedList同理
        
        //List list = new ArrayList();
        //List list = new Vector();
        List list = new LinkedList();
        list.add("jack");
        list.add("tom");
        list.add("鱼香肉丝");
        list.add("北京烤鸭");

        //1.使用迭代器
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.print(obj);
        }

        //2.增强for循环
        for (Object obj:list) {
            System.out.print(obj);
        }

        //使用普通for循环
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.print(list.get(i));
        }
    }
}

5.3List排序练习

使用List的实现类添加三本图书，并遍历，打印效果如下：

名称：XX 价格：xx 作者：xx

名称：XX 价格：xx 作者：xx

名称：XX 价格：xx 作者：xx

要求：

1. 按价格排序，从低到高（使用冒泡排序）

2. 要求使用ArrayList、LinkedList、Vector三种集合实现

使用冒泡实现集合的排序

package li.collections.list;

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

@SuppressWarnings("all")
public class ListExercise {

    public static void main(String[] args) {

        //使用ArrayList,LinkedList、Vector同理
        List list = new ArrayList();
        list.add(new Book("红楼梦", 65.5, "曹雪芹"));
        list.add(new Book("西游记", 48.8, "吴承恩"));
        list.add(new Book("三国演义", 55, "罗贯中"));
        list.add(new Book("水浒传", 36, "施耐庵"));


        System.out.println("====未排序前遍历====");
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }

        sort(list);

        System.out.println("====排序后遍历====");
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }


    }

    //对集合进行排序
    public static void sort(List list) {
        int listSize = list.size();//获取集合的长度
        Book book1;
        Book book2;
        for (int i = 0; i < listSize - 1; i++) {//轮数
            for (int j = 0; j < listSize - 1 - i; j++) {//每轮的索引
                book1 = (Book) list.get(j);
                book2 = (Book) list.get(j + 1);
                if (book1.getPrice() > book2.getPrice()) {
                    list.set(j, book2);
                    list.set(j + 1, book1);
                }

            }
        }


    }
}


class Book {
    private String name;
    private double price;
    private String author;

    public Book() {
    }

    public Book(String name, double price, String author) {
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.author = author;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    @Override
    public String toString() {//按格式重写toString方法
        return "名称：" + name + "\t\t" + "价格：" + price + "\t\t" + "作者：" + author;
    }
}