Java学习 第二十二章 Collection集合 / Iterator迭代器/增强for循环/泛型/斗地主案例
第二十二章
一、Collection集合
1.1 集合概述
- 集合：集合就是java中提供的一种容器，用来存储多个数据
- 数组的长度是固定的，集合的长度是可变的
- 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型，集合存储的都是对象，而且对象类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储，
1.2 集合框架
单列集合：Collection
双列集合：Map
1.3 Collection集合常用功能
java.util.Collection接口
所有单列集合最顶层的接口，里边定义了所有单列集合共性的方法
任意的单列集合都可以使用Collection接口中的方法
集合中共性的方法：
public void clear（）：清空集合中的元素
public boolean add(E e):把给定的对象添加到当前集合当中
public boolean remove(E e):把给定的对象在当前集合中删除
public boolean contains(E e):判断当前集合中是否包含给定的对象
public boolean isEmpty(E e):判断当前集合中是否为空
public int size（） 返回集合中元素的个数
public Object toArray();把集合中的元素存到数组中去
public class Demo01Collection {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象，可以使用多态
Collection<String> coll = new ArrayList<>();//多态，接口指向一个实现类
System.out.println(coll);//打印为空，不是地址值。重写了toString方法 []
/*
public boolean add(E e):把给定的对象添加到当前集合当中
返回值是一个boolean值，一般返回true，所以可以不用接收
*/
boolean b1 = coll.add("张三");
System.out.println("b1 = " + b1);//b1 = true
System.out.println(coll);//[张三]
coll.add("李四");
coll.add("王五");
coll.add("赵六");
coll.add("田七");
System.out.println(coll);//[张三, 李四, 王五, 赵六, 田七]
System.out.println("----------------------------");
/*
public boolean remove(E e):把给定的对象在当前集合中删除
返回值是一个boolean值，集合中存在元素，删除元素，返回true
集合中不存在元素，删除失败，返回false
*/
boolean b2 = coll.remove("赵六");
System.out.println("b2:" + b2);//b2:true
boolean b3 = coll.remove("赵五");
System.out.println("b3:" + b3);//b3:false
System.out.println(coll);//[张三, 李四, 王五, 田七]
/*
public boolean contains(E e):判断当前集合中是否包含给定的对象
包含 返回true
不包含 返回false
*/
boolean b4 = coll.contains("张三");
System.out.println("b4 = " + b4);//b4 = true
boolean b5 = coll.contains("张四");
System.out.println("b5 = " + b5);//b5 = false
/*
public boolean isEmpty(E e):判断当前集合中是否为空
空 返回true
不空 返回false
*/
boolean empty = coll.isEmpty();
System.out.println("集合是否为空：" + empty);//集合是否为空：false
//public int size（） 返回集合中元素的个数
int size = coll.size();
System.out.println("size = " + size);//size = 4 分别是[张三, 李四, 王五, 田七]
//public Object toArray();把集合中的元素存到数组中去
Object[] objects = coll.toArray();
for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
System.out.println(objects[i]);//张三 李四 王五 田七
}
//public void clear（）：清空集合中的元素
coll.clear();
System.out.println(coll);//[] 空
}
}
二、Iterator迭代器
2.1 Iterator接口（针对遍历集合中的元素而提供的接口）
java.util.Iterator接口：迭代器（对集合进行遍历）
有两个常用的方法：
boolean hasNext（） 如果仍有元素可以迭代，则返回true
判断集合中还有没有下一个元素，有就返回true，没有返回false
E next() 返回迭代的下一个元素
取出集合中的下一个元素
Iterator迭代器，是一个接口，我们无法直接使用，需要使用Iterator接口实现类对象，
获取实现类的方法比较特殊
Collection接口中有个方法叫，Iterator（），这个方法返回的就是迭代器的实现类对象
Iterator iterator()
返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
迭代器的使用步骤（重点）：、
1.使用集合中的方法iterator 获取迭代器的实现类对象，然后使用Iterator接口来接收
2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素
3.使用Iterator接口中的next取出集合中的下一个方法
2.2 迭代器代码实现
public class Demo02Iterator {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合对象
Collection<String> coll = new ArrayList<>();//多态写法
//往集合中添加元素
coll.add("姚明");
coll.add("科比");
coll.add("麦迪");
coll.add("詹姆斯");
coll.add("艾弗森");
/*
1.使用集合中的方法iterator 获取迭代器的实现类对象，然后使用Iterator接口来接收
注意：
Iterator<E> 接口也是有泛型的，迭代器的泛型跟着集合走，集合是什么泛型，迭代器就是什么泛型
*/
//多态 接口 实现类对象
Iterator<String> it = coll.iterator();
/*
发现使用迭代器取出集合中的元素的代码是一个重复的过程。
所以我们可以使用循环优化
不知道集合中有多少元素，使用while循环
循环结束的条件，hasNext方法返回false
*/
while (it.hasNext()){
String e = it.next();
System.out.println(e);
}
//了解
System.out.println("------------------");
for(Iterator<String> it2 = coll.iterator(); it2.hasNext();){
String e = it2.next();
System.out.println(e);
}
/*
2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素
*/
/* boolean b = it.hasNext();
System.out.println(b);//true
//使用Iterator接口中的next取出集合中的下一个元素
String s = it.next();
System.out.println("s = " + s);//
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println("s = " + s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println("s = " + s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println("s = " + s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println("s = " + s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);//没有元素返回false
*/
// s = it.next();
//System.out.println("s = " + s); //没有元素 ，再取就会抛出异常NoSuchElementException
}
}
原理
三、增强for循环
增强for循环：底层使用的也是迭代器，使用for循环的格式，简化了迭代器的书写
是jdk1.5之后出现的新特性
public interface Collectionextends Iterable：所有的单列结合都可以使用增强for
public interface Iterable实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。
增强for循环：用来遍历集合和数组
格式：
for（集合 / 数组的数据类型 变量名： 集合名 /数组名）{
sout（变量名）；
}
注意：
新for循环必须有被遍历的目标，目标之恶能是Collection或者是数组，新for仅仅作为遍历操作出现
public class Demo03Foreach {
public static void main(String[] args) {
demo01();
demo02();
}
/*
使用增强for循环遍历集合
*/
private static void demo02() {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.add("ddd");
for (String i : list
) {
System.out.println(i);
}
}
//增强for循环遍历数组
private static void demo01() {
int[] array = {1,2,3,4,5};
for (int i:array
) {
System.out.println(i);
}
}
}
四、泛型
4.1 泛型的概念
泛型：
是一种未知的数据类型，当我们不知道使用什么数据类型的时候，就可以使用泛型，泛型也可以看作是一个变量，用来接收数据类型
E e：Element 元素
T t: Type 类型
泛型 就是ArrayList 中 E的取值，E取什么类型，就只能存什么类型的数据
创建集合对象的时候就会确定泛型的数据类型
4.2 泛型的好处
public class Demo04Generic {
public static void main(String[] args) {
demo01();
demo02();
}
/*
创建集合对象，使用泛型 泛型就是指 <E>
好处：
1.避免了类型转换的麻烦，存储的是什么类型，取出的就是什么类型
2.把运行期异常（代码运行之后会抛出的异常），提升到了编译期（写代码的时候会报错）
弊端：
泛型是什么类型，只能存储什么类型的数据
*/
private static void demo02() {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
// list.add(2);//Error:(22, 18) java: 不兼容的类型: int无法转换为java.lang.String
//使用迭代器 遍历list集合
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s+"->"+s.length());
}
}
/*
创建集合对象，不使用泛型
好处：
集合不使用泛型，默认的类型就是Object类型，可以存储任意类型的数据
弊端：
不安全，会引发异常
*/
private static void demo01() {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("aaa");
//list.add(1); //不使用泛型，可以输入进去，但是运行会报错。
//使用迭代器遍历list集合
//获取迭代器
Iterator it = list.iterator();
//使用迭代器中的方法hasnext 和next 遍历集合
while(it.hasNext()){
//取出元素也是Object类型
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
//想要使用String 类特有的方法length 获取字符串的长度。 多态 obj = "abc";
//需要向下转型
//会抛出ClassCastException:类型转换异常，不能把Integer类型转换为String类型
String s = (String) obj;
System.out.println(s.length());
}
}
}
4.3 泛型的定义和使用
4.3.1 定义和使用含有泛型的类
/*
定义一个含有泛型的类，模拟ArrayList集合
泛型是一个未知的数据类型，当我们不确定什么数据类型的时候 可以使用泛型
泛型可以接收任意的数据类型，可以是Integer，String...
创建对象的时候确定泛型的数据类型
*/
public class GenericClass<E> {
private E name;
public E getName() {
return name;
}
public void setName(E name) {
this.name = name;
}
}
public class Demo02GenericClass {
public static void main(String[] args) {
//不写泛型，默认为Object类型
GenericClass gc = new GenericClass();
gc.setName("只能是字符串");
Object obj = gc.getName();
//创建GenericClass对象,使用Integer类型
GenericClass<Integer> gc2 = new GenericClass<>();
gc2.setName(1);
Integer name = gc2.getName();
System.out.println("name = " + name);
//创建GenericClass对象，使用String类型
GenericClass<String> gc3 = new GenericClass<>();
gc3.setName("abc");
String name1 = gc3.getName();
System.out.println(name1);//abc
}
}
4.3.2 定义和使用含有泛型的方法
/*
定义含有泛型的方法：泛型定义在方法的修饰符和返回值类型之间
格式：
修饰符 <泛型> 返回值类型 方法名（参数列表（使用泛型））{
方法体；
}
含有泛型的方法
*/
public class Generic {
//定义一个含有泛型的方法
public <M> void method01(M m){
System.out.println(m);
}
//定义一个含有泛型的静态方法
public static <S> void method02(S s){
System.out.println(s);
}
}
public class Demo05GernericMethod {
public static void main(String[] args) {
Generic g = new Generic();
/*
调用含有泛型的方法method01
传递什么类型，泛型就是什么类型
*/
g.method01(1);
//静态方法用 类名.方法名称 调用 ，不建议创建对象使用
Generic.method02("abc");
}
}
4.3.3 定义和使用含有泛型的接口
接口
/*
定义含有泛型的接口
*/
public interface GenericInterface<I> {
public abstract void method(I i);
}
实现类1
/*
含有泛型接口的第一种使用方式：
1.定义接口的实现类，实现接口，定义接口的泛型
public interface Iterator<E>{
E.next();
}
Scanner类实现了Iterator接口，并指定接口的泛型为String，所以重写的next方法，泛型默认就是String
public final class Scanner implements Iterator<String>{
public String next(){}
}
*/
public class GenericInterfaceImpl implements GenericInterface<String> {
@Override
public void method(String s) {
}
}
实现类2
/*
含有泛型接口的第二种使用方式：
接口使用什么泛型，实现类就使用什么泛型，类跟着接口走
就相当于定义了一个含有泛型的类，创建对象的时候确定泛型的类型
public interface List<E>{
boolean add(E e);
E get(int index)
}
public class ArrayList<E> implements List<E>{
public boolean add(E e){}
public E get (int index){}
}
*/
public class GenericInterfaceImpl1<I> implements GenericInterface<I> {
@Override
public void method(I i) {
System.out.println(i);
}
}
主方法
public class Demo06genericInterface {
public static void main(String[] args) {
//创建 GenericInterfaceImpl对象
GenericInterfaceImpl imp = new GenericInterfaceImpl();
imp.method("字符串");
//创建 GenericInterfaceImpl1对象
GenericInterfaceImpl1 imp1 = new GenericInterfaceImpl1();
imp1.method(10);
GenericInterfaceImpl1<Double> imp2 = new GenericInterfaceImpl1<Double>();
imp2.method(1.1);//只能传递double类型了
}
}
4.4 泛型通配符
4.4.1 泛型通配符的普通使用
/*
泛型的通配符：
？：代表任意的数据类型
使用方式：
不能创建对象使用
只能作为方法的参数使用
*/
public class Demo01Generic {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
list01.add(1);
list01.add(2);
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("a");
list2.add("b");
printArray(list01);
printArray(list2);
// ArrayList<?> list3 = new ArrayList<?>();//报错 通配符不能创建对象使用
}
/*
定义一个方法，能遍历所有类型的ArrayList集合
这hi是我们不知道ArrayList集合使用什么数据类型，可以用泛型通配符？来接受数据类型
注意：
泛型是没有继承概念的
*/
public static void printArray(ArrayList<?> list){
//使用迭代器遍历集合
Iterator<?> it = list.iterator();
while (it.hasNext()){
//it.next()方法取出的元素是Object，可以接受任意类型
Object obj =it.next();
System.out.println(obj);
}
}
}
4.4.2 泛型通配符的高级使用
/*
泛型的上限限定： ？ extends E 代表使用的泛型只能是E类型的子类/本身
泛型的下限限定： ？ super E 代表使用的泛型只能是E类型的父类/本身
*/
public class Demo02Generic {
public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
getElement1(list1);
// getElement1(list2);//报错String 不是Number的子类或者本身
getElement1(list3);
// getElement1(list4);//报错Object 不是Number的子类或者本身
// getElement2(list1);//报错 Integer 不是Number的父类或者本身
// getElement2(list2);//报错String 不是Number的父类或者本身
getElement2(list3);
getElement2(list4);
/*
类与类之间的继承关系
Integer extends Number extends Object
String extends Object
*/
}
//泛型的上限：此时的泛型?,必须是Number类型或者是Number的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
//泛型的下限：此时的泛型?,必须是Number类型或者是Number的父类类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}
}
五、斗地主案例
5.1 分析
规则：
使用54张牌打乱顺序，三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后留三张作底牌
5.2代码实现
/*
斗地主综合案例
*/
public class Demo01DiZhu {
public static void main(String[] args) {
//1.准备牌
//定义存储一个集合存储54张牌的ArrayList集合，泛型使用String
ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
//定义两个数组，一个数组存储牌的花色，一个数组存储牌的序号
String[] colors = {"♥","♠","♣","♦"};
String[] numbers = {"2","A","K","Q","J","10","9","8","7","6","5","4","3"};
//先把大王小王 存储到poker集合中
poker.add("大王");
poker.add("小王");
//循环嵌套两个数组，组装52张牌
for(String number :numbers){
for (String color : colors) {
// System.out.println(color + number );
// 把组装好的牌存储到poker中
poker.add(color + number);
}
}
// System.out.println(poker);
/*
2.洗牌
使用集合工具类Collections中的方法
static void shuffle(List<?> list)
使用默认随机源对指定列表进行置换。
*/
Collections.shuffle(poker);
System.out.println(poker);
/*
定义四个集合,存储玩家的牌和底牌
*/
ArrayList<String> player1 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> player2 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> player3 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> diPai = new ArrayList<>();
/*
遍历poker集合，获取每一张牌
使用poker集合的索引 %3 给三个玩家轮流发牌
剩余三张牌给底牌
先判断底牌 （i >= 51）
*/
for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {
//获取每一张牌
String p = poker.get(i);
//轮流发牌
if(i >= 51){
diPai.add(p);
}else if(i % 3 == 0){
player1.add(p);
}else if (i % 3 == 1){
player2.add(p);
}else if (i % 3 == 2){
player3.add(p);
}
}
/*
4. 看牌
*/
System.out.println("刘德华" + player1);
System.out.println("周润发" + player2);
System.out.println("周星驰" + player3);
System.out.println("底牌" + diPai);
}
}