java基础---集合(1)
2024-10-19 10:47:40
一、 基本概念
- 集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器
- 数组:长度确定,类型确定,对于添加、删除、插入等操作效率不高,元素有序可重复
- Java中集合框架顶层框架是:java.util.Collection集合 和 java.util.Map集合
二、Collection接口的常用方法
- Collection 接口是 List、 Set 和 Queue 接口的父接口,该接口里定义的方法既可用于操作 Set 集合,也可用于操作 List 和 Queue 集合 JDK不提供此接口的任何直接实现,而是提供更具体的子接口(如: Set和List)实现。
- 在 Java5 之前, Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型,把所有对象都当成 Object 类型处理; 从 JDK 5.0 增加了泛型以后, Java 集合可以记住容器中对象的数据类型。
- 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时,要求obj所在类要重写equals()和hashcode().
方法声明 | 功能介绍 |
boolean add(E e); | 向集合中添加对象 |
boolean addAll(Collection<? extends E>c) | 用于将参数指定集合c中的所有元素添加到当前集合中 |
boolean contains(Object o); | 判断是否包含指定对象 |
boolean containsAll(Collection<?> c) | 判断是否包含参数指定的所有对象 |
boolean retainAll(Collection<?> c) | 保留当前集合中存在且参数集合中存在的所有对象,当前集合变为差集 |
boolean remove(Object o); | 从集合中删除对象,只会删除找到的第一个元素 |
boolean removeAll(Collection<?> c) | 从集合中删除参数指定的所有对象 |
void clear(); | 清空集合 |
int size(); | 返回包含对象的个数 |
boolean isEmpty(); | 判断是否为空 |
boolean equals(Object o) | 判断是否相等 |
int hashCode() | 获取当前集合的哈希码值 |
Object[] toArray() | 将集合转换为数组 |
Iterator iterator() | 获取当前集合的迭代器 |
package com.atguigu.java; import org.junit.Test; import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List; public class CollectionTest { @Test
public void test1(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
// Person p = new Person("Jerry",20);
// coll.add(p);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
//我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
boolean contains = coll.contains(123);
System.out.println(contains);
System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));
// System.out.println(coll.contains(p));//true
System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false -->true //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
System.out.println(coll.containsAll(coll1));
} @Test
public void test2(){
//3.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false); coll.remove(1234);
System.out.println(coll); coll.remove(new Person("Jerry",20));
System.out.println(coll); //4. removeAll(Collection coll1):差集:从当前集合中移除coll1中所有的元素。
Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
coll.removeAll(coll1);
System.out.println(coll); } @Test
public void test3(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false); //5.retainAll(Collection coll1):交集:获取当前集合和coll1集合的交集,并返回给当前集合
// Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
// coll.retainAll(coll1);
// System.out.println(coll); //6.equals(Object obj):要想返回true,需要当前集合和形参集合的元素都相同。
Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(456);
coll1.add(123);
coll1.add(new Person("Jerry",20));
coll1.add(new String("Tom"));
coll1.add(false); System.out.println(coll.equals(coll1)); } @Test
public void test4(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false); //7.hashCode():返回当前对象的哈希值
System.out.println(coll.hashCode()); //8.集合 --->数组:toArray()
Object[] arr = coll.toArray();
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]);
} //拓展:数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
System.out.println(list); List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
System.out.println(arr1.size());//1 List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
System.out.println(arr2.size());//2 //9.iterator():返回Iterator接口的实例,用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试 }
}
三、Iterator迭代器
- java.util.Collection接口继承Iterator接口,因此所有实现Collection接口的实现类都可以使用该迭代器对象,提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节
- 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
- Iterator 仅用于遍历集合, Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象,则必须有一个被迭代的集合。
- 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。 在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用,且下一条记录无效,直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常
- Iterator可以删除集合的元素, 但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法, 不是集合对象的remove方法
- 如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法,再调用remove都会报IllegalStateException。
方法声明 | 功能介绍 |
boolean hasNext() | 判断集合中是否有可以迭代/访问的元素 |
E next() | 用于取出一个元素并指向下一个元素 |
void remove() | 用于删除访问到的最后一个元素 |
////hasNext():判断是否还有下一个元素,iterator指针刚开始在首部的前一个位置
while(iterator.hasNext()){
//next():①指针下移 ②将下移以后集合位置上的元素返回
System.out.println(iterator.next());
}
- 使用 foreach 循环遍历集合元素
for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
- Java 5.0 提供了 foreach 循环迭代访问 Collection和数组。
- 遍历操作不需获取Collection或数组的长度,无需使用索引访问元素
- 遍历集合的底层调用Iterator完成操作。
- foreach还可以用来遍历数组。
@Test
public void test3(){
String[] arr = new String[]{"MM","MM","MM"};
// //方式一:普通for赋值
// for(int i = 0;i < arr.length;i++){
// arr[i] = "GG";
// }
//方式二:增强for循环
for(String s : arr){
s = "GG";
}
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]); //arr数组内的内容没有变化
}
}
四、List接口
- java.util.List集合是Collection集合的子集合,该集合中允许有重复的元素并且有先后放入次序。该集合的主要实现类有:ArrayList类、LinkedList类、Stack类、Vector类。
- ArrayList类的底层是采用动态数组进行数据管理的,支持下标访问,增删元素不方便。
- LinkedList类的底层是采用双向链表进行数据管理的,访问不方便,增删元素方便
- Stack类的底层是采用动态数组进行数据管理的,该类主要用于描述一种具有后进先出特征的数据结构,叫做栈(last in first out LIFO)。
- Vector类的底层是采用动态数组进行数据管理的,该类与ArrayList类相比属于线程安全的类,效率比较低,以后开发中基本不用。 sychronized
1. ArrayList源码
- jdk 7情况下
- ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
- 如果底层elementData数组容量不够,则扩容,默认情况下,扩容为原来的容量的1.5倍,同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
- 结论:建议开发中使用带参的构造器:ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
- jdk 8中ArrayList的变化:
- ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
- 第一次调用add()时,底层才创建了长度10的数组,并将数据添加到elementData[0]
- 小结:jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存。
2. LinkedList的源码
- LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性,默认值为null,不涉及初始容量
- Node定义为:体现了LinkedList的双向链表:
- 常用方法:
- void addFirst(Object obj)
- void addLast(Object obj)
- Object getFirst()
- Object getLast()
- Object removeFirst()
- Object removeLast()
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev; Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
3. Vector的源码
- jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时,底层都创建了长度为10的数组。
- jdk1.0有的,线程安全类,在扩容方面,默认扩容为原来的数组长度的2倍。
- 常用方法:
- void addElement(Object obj)
- void insertElementAt(Object obj,int index)
- void setElementAt(Object obj,int index)
- void removeElement(Object obj)
- void removeAllElements()
4.Stack的源码
public class Stack<E> extends Vector<E> { //继承Vector public Stack() {
} //入栈
public E push(E item) {
addElement(item); //调用父类的add方法 return item;
} //出栈 线程安全
public synchronized E pop() {
E obj;
int len = size(); obj = peek();
removeElementAt(len - 1); return obj;
} //查看栈顶元素
public synchronized E peek() {
int len = size(); if (len == 0)
throw new EmptyStackException();
return elementAt(len - 1);
} //栈是否为空
public boolean empty() {
return size() == 0;
} //返回出栈索引
public synchronized int search(Object o) {
int i = lastIndexOf(o); if (i >= 0) {
return size() - i;
}
return -1;
} /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = 1224463164541339165L;
}
5. list常用方法
方法声明 | 功能介绍 |
void add(int index, E element) | 向集合中指定位置添加元素 |
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) | 向集合中添加所有元素 |
E get(int index) | 从集合中获取指定位置元素 |
int indexOf(Object o) | 查找参数指定的对象 |
int lastIndexOf(Object o) | 反向查找参数指定的对象 |
E set(int index, E element) | 修改指定位置的元素,返回的是修改前元素 |
E remove(int index) | 重载,删除指定位置的元素, 父类的remove是删除元素 |
List subList(int fromIndex, int toIndex) | 用于获取子List |
@Test
public void testListRemove() {
List list = new ArrayList();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
updateList(list);
System.out.println(list);// 1,2
}
private static void updateList(List list) {
list.remove(2);
}
五、 Queue集合
- java.util.Queue集合是Collection集合的子集合,与List集合属于平级关系。
- 该集合的主要用于描述具有先进先出特征的数据结构,叫做队列(first in first out FIFO)。
- 该集合的主要实现类是LinkedList类,因为该类在增删方面比较有优势。
方法声明 功能介绍 boolean offer(E e) 将一个对象添加至队尾,若添加成功则返回true E poll() 从队首删除并返回一个元素 E peek() 返回队首的元素(但并不删除)
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