SE01 Unit04 集合框架 、 集合操作 —— 线性表

集合

Collection 接口

集合的父类型接口

1. 定义了所有集合的通用方法
   
   • add 将元素添加到集合中
2. 有两个子接口
   
   • List 表示有序集合
   • Set 表示无序集合
3. Collection 是接口，使用时候必须使用具体实现类

案例：

    Collection col=new ArrayList();
    col.add("Tom");
    col.add("Jerry");
    System.out.println(col);

引用数组

    /**
     * 数组持有的是对象的引用，也称为引用数组
     * 就是保存引用的数组！！ 
     */
    public class Demo02 {
        public static void main(String[] args) {
            Person[] ary = new Person[3];
            ary[0] = new Person("Tom", 5);
            ary[1] = new Person("Jerry", 6);
            for(int i=0; i" ");
            }
        }
    }
    class Person{
        int age;
        String name;
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        public String toString(){
            return "("+name+","+age+")";
        }
    }

原理：

集合中持有的也是对象的引用

    /**
     * 集合中持有的也是对象的引用 
     */
    public class Demo03 {
        public static void main(String[] args) {
            Person p = new Person("Tom", 6);
            Collection col = new ArrayList();
            col.add(p);
            col.add(new Person("Jerry", 7));
            System.out.println(col);
            System.out.println(p);
            p.age++;
            System.out.println(col); 
        }
    }

原理：

add 方法

案例：

    /**
     * 集合的添加方法 add
     * 
     * 1. 如果添加成功返回 true
     * 2. 添加失败返回false
     */
    public class Demo04 {
        public static void main(String[] args) {
            //HashSet实现了Collection接口
            Collection col=new HashSet();
            boolean b = col.add("Tom");
            System.out.println(b);//true
            b = col.add("Jerry");
            System.out.println(b);
            //重复添加 Tom 结果是false，添加失败
            b = col.add("Tom");
            System.out.println(b);//false
            //Set类型的集合不能存在重复的元素
            System.out.println(col); 
        }

    }

contains 方法

    /**
     * contains 方法
     * 
     * 1. 用于检测集合中是否包含指定元素
     * 2. contains 的算法依赖于元素的equals方法
     */
    public class Demo05 {
        public static void main(String[] args) {
            Collection col=new ArrayList();
            col.add("Tom");
            col.add("Jerry");
            col.add("Andy");
            System.out.println(col);
            //查找col中是否包含 "Tom" 元素
            //由于String类型实现了equals方法
            //则contains方法可以很正常的工作
            boolean b = col.contains("Tom");
            System.out.println(b);//true
            b = col.contains("Lee");
            System.out.println(b);//false
        }
    }

如果元素不正确重写equals，则contains 会失效

    /**
     * 如果元素不正确重写equals，则contains 会失效
     */
    public class Demo06 {
        public static void main(String[] args) {
            Collection col=new ArrayList();
            col.add(new Person("Tom", 5));
            col.add(new Person("Jerry", 4));
            col.add(new Person("Andy", 5));
            System.out.println(col);
            Person p=new Person("Tom", 5);
            System.out.println(p);
            /*
             * 集合元素类型Person上没有很好的
             * 重写equals造成contains方法的失效！
             */
            boolean b=col.contains(p);
            System.out.println(b); 

            Collection c = new ArrayList();
            c.add(new User("Tom", 1));
            c.add(new User("Jerry", 2));
            c.add(new User("Andy", 3));
            System.out.println(c);
            User user = new User("Tom", 1);
            /*
             * 集合中的元素类型User很好重写了
             * equals，保证了contains方法的正确
             * 执行： 
             */
            b = c.contains(user);
            System.out.println(b);

            System.out.println(c.size()); //3
            System.out.println(c.isEmpty());//flase
            c.clear();//清空集合中的引用
            System.out.println(c.size()); //0
            System.out.println(c.isEmpty());//true

        }


    }

    class User{
        int id;
        String name;
        public User(String name, int id) {
            this.id=id;
            this.name = name;
        }
        public boolean equals(Object obj){
            if(obj==null) return false;
            if(this==obj) return true;
            if(obj instanceof User){
                User other = (User)obj;
                return id == other.id;
            }
            return false;
        }
        public String toString() {
            return "("+name+","+id+")";
        }
    }

集合的合并和集合的包含

    /**
     * 集合的合并和集合的包含
     */
    public class Demo07 {
        public static void main(String[] args) {
            Collection c1 = new HashSet();
            Collection c2 = new HashSet();

            c1.add("Tom");
            c1.add("Jerry");

            c2.add("Andy");
            c2.add("John");

            System.out.println(c1);
            System.out.println(c2);
            //检查 c1是否包含c2 中的全部元素吗？
            System.out.println(c1.containsAll(c2));
            //将c2的元素添加到c1中，添加成功为true
            boolean b = c1.addAll(c2);
            System.out.println(b);
            System.out.println(c1);
            System.out.println(c2);
            //添加不成功返回false
            b = c1.addAll(c2);
            System.out.println(b);
            System.out.println(c1);
            System.out.println(c2);
            System.out.println(c1.containsAll(c2));
        }
    }

原理：

集合的迭代

    /**
     * 集合的迭代 
     */
    public class Demo08 {
        public static void main(String[] args) {
            Collection c=new ArrayList();
            c.add("鸡蛋");
            c.add("鸭蛋");
            c.add("坏蛋");
            c.add("鹅蛋");
            c.add(null);
            //遍历一个集合
            Iterator ite = c.iterator();
            //检查ite当前游标是否有下一个元素引用
            while(ite.hasNext()){
                //移动游标取出下一个元素的引用
                String s = (String)ite.next();
                System.out.println(s);
                if("坏蛋".equals(s)){
                    //将元素从原集合中删除
                    ite.remove();
                }
            }
            System.out.println(c);
        }
    }

原理：

增强for循环（foreach 循环）

Java 5 提供的简化版遍历循环

与迭代器接口的差别是不能使用 迭代器接口的remove方法。

    /**
     * 增强for循环（foreach 循环） 
     *
     */
    public class Demo09 {
        public static void main(String[] args) {
            Collection c=
                    new ArrayList();
            c.add("鸡蛋");
            c.add("鸭蛋");
            c.add("坏蛋");
            c.add("鹅蛋");
            //c.add(0);
            c.add(null);
            //Iterator ite = c.iterator();
            //while(ite.hasNext()){
            //  Object s = ite.next();
            for(String s: c){
                System.out.println(s); 
            }


        }

    }

List 的 get 方法和 set方法

    /**
     * 测试 List 的 get 方法和 set方法 
     */
    public class Demo10 {
        public static void main(String[] args) {
            List list =
                new LinkedList();
            list.add("Tom");
            list.add("Jerry");
            list.add("Andy");
            System.out.println(list);
            //将集合中序号为0的元素引用复制到str
            String str = list.get(0);
            System.out.println(str);
            str= list.get(1);
            System.out.println(str);
            //置换集合中的元素
            String name = list.set(2, "Wang");
            System.out.println(name);
            System.out.println(list);
        }
    }

ArrayList 与 LinkedList 性能对比测试

    /**
     * ArrayList 与 LinkedList 性能对比测试 
     */
    public class Demo11 {
        public static void main(String[] args) {
            List list1 = 
                    new ArrayList();
            List list2 = 
                    new LinkedList();
            for(int i=0; i<100000; i++){
                list1.add(i);
                list2.add(i);
            }
            long t1=System.nanoTime();
            Integer n1 = list1.get(0);
            long t2=System.nanoTime();
            Integer n2 = list1.get(50000);
            long t3=System.nanoTime();
            Integer n3 = list1.get(99999);
            long t4=System.nanoTime();
            System.out.println(
                (t2-t1)+","+(t3-t2)+","+(t4-t3));

            t1=System.nanoTime();
            n1 = list2.get(0);
            t2=System.nanoTime();
            n2 = list2.get(50000);
            t3=System.nanoTime();
            n3 = list2.get(99999);
            t4=System.nanoTime();
            System.out.println(
                (t2-t1)+","+(t3-t2)+","+(t4-t3));

        }
    }

List 元素的插入与删除

    /**
     * List  元素的插入与删除 
     */
    public class Demo12 {
        public static void main(String[] args) {
            List list = 
                new ArrayList();
            list.add("Tom");
            list.add("Jerry");
            System.out.println(list);
            //在list集合的头部（0位置）插入元素
            list.add(0, "Wang");
            System.out.println(list); 
            //删除集合最后一个元素,
            //返回值是被删除的元素（元素的引用）
            String name=list.remove(2);
            System.out.println(list); 
            System.out.println(name); 
        } 

    }

subList

    /**
     * List 的 subList  
     * subList 与原有List共享相同的存储空间
     */
    public class Demo13 {
        public static void main(String[] args) {
            List list =
                new ArrayList();
            for(int i = 3; i<=10; i++ ){
                list.add("黑桃"+i);
            }
            System.out.println(list);
            //从list的3位置开始抽取3个元素为sub List 
            List sub=list.subList(3,3+3);
            System.out.println(sub);
            //由于共享存储空间，
            //修改subList影响原list集合
            sub.remove(0);
            System.out.println(sub);
            System.out.println(list);


        }

    } 

集合转换为数组

    /**
     * 集合转换为数组 
     */
    public class Demo14 {
        public static void main(String[] args) {
            Collection col=
                new ArrayList();
            col.add(1);
            col.add(2);
            col.add(3);
            col.add(4);

            Integer[] ary = new Integer[10];
            for(int i=0; i0;
            }
            //将集合col中的引用复制到ary中
            Integer[] a=col.toArray(ary);

            for(Integer n:ary){
                System.out.println(n);
            }
            for(Integer n:a){
                System.out.println(n);
            }
        }
    }

将数组转换为长度不可变的List集合

    /**
     * 将数组转换为长度不可变的List集合 
     */
    public class Demo15 {
        public static void main(String[] args) {
            Integer[] ary = {2,3,4,8};
            //asList返回长度固定的List，与
            //数组共享存储空间
            List list=
                    Arrays.asList(ary);
            System.out.println(list);
            ary[0]=9;
            System.out.println(list);
            //不能改变此List的长度
            list.remove(0);
        }

    }