猿创征文｜【JavaSE】 Collection集合全家桶
目录
- Collection集合
-
- 概述
- Collection集合继承结构图
-
- 详细介绍
- Collection接口的常用方法
-
- 详细介绍
- Collection的两个方法需要注意的问题
- Iterator迭代器
-
- 迭代器的代码实现
- 迭代器和remove方法冲突问题
- 增强for循环
- Collection集合的子类
-
- List接口独有的常用方法
- ArratList集合介绍
-
- 三种构造方法
- LinkedList集合
-
- 链表的优缺点
- 常用方法
- Vector集合
- HashSet集合
- TreeSet集合
- 可变参数
- Collections集合工具类
-
- addAll和shuffle方法
- sort方法1
- sort方法2
Collection集合
概述
什么是集合?有什么用?
数组其实就是一个集合。集合实际上就是一个容器。可以来容纳其它类型的数据。
集合为什么说在开发中使用较多?
集合是一个容器，是一个载体，可以一次容纳多个对象。在实际开发中，假设连接数据库，数据库当中有10条记录，那么假设把这10条记录查询出来，在java程序中会将10条数据封装成10个java对象，然后将10个java对象放到某一个集合当中，将集合传到前端，然后遍历集合，将一个数据一个数据展现出来。
集合不能直接存储基本数据类型，另外集合也不能直接存储java对象，集合当中存储的都是java对象的内存地址。(或者说集合中存储的是引用。）
list.add(100);//自动装箱Integer
注意: 集合在iava中本身是一个容器，是一个对象。集合中任何时候存储的都是"引用"。
集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢? 。
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值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。
在iava中每一个不同的集合，底层会对应不同的数据结构。往不同的集合中存储元素，等于将数据放到了不同的数据结构当中。什么是数据结构?数据存储的结构就是数据结构。不同的数据结构，数据存储方式不同。例如:
数组、二叉树、链表、哈希表…以上这些都是常见的数据结构，
你往集合c1中放数据，可能是放到数组上了。你往集合c2中放数据，可能是放到二叉树上了。
你使用不同的集合等同于使用了不同的数据结构。不同集合对应不同数据结构。
你在iava集合这一章节，你需要掌握的不是精通数据结构。java中已经将数据结构实现了，已经写好了这些常用的集合类，你只需要掌握怎么用?在什么情况下选择哪一种合适的集合去使用即可。
new ArrayList();创建一个集合，底层是数组。
new LinkedList();创建一个集合对象，底层是链表。
new TreeSet();创建一个集合对象，底层是二叉树。
…
集合在java JDK中哪个包下?
java.util.*; 所有的集合类和集合接口都在java util包下。
为了让大家掌握集合这块的内容，最好能将集合的继承结构图背会!!! 集合整个这个体系是怎样的一个结构，需要有印象，后面会介绍继承结构图。
在java中集合分为两大类:
一类是单个方式存储元素: 单个方式存储元素，这一类集合中超级父接口:java.util.Collection
一类是以键值对儿的方式存储元素 以键值对的方式存储元素，这一类集合中超级父接口:java.util.Map; 本篇文章会详细介绍Collection集合的全家桶。
Collection集合继承结构图
以后的开发主要是用这几个实现类，所以在这个图上就介绍这几个，并不代表就只有这些。
详细介绍
Iterable：可迭代的，可遍历的，所有集合元素都是可迭代的，可遍历的。所有集合继承 Iterable的含义是，所有集合都是可迭代的。
Iterator：集合的迭代器对象。 Collection继承Iterable中的iterator()方法，调用此方法返回Iterator迭代器对象，这个迭代器对象中有 hasNext()方法、next()方法、remove()方法来完成集合的遍历。
Collection：定义的是所有单列集合中共性的方法，所有单列集合都可以使用共性的方法，没有带索引的方法。
List集合存储元素特点：有序可重复，存储的元素有下标。有序实际上是说存进去是这个顺序，取出来还是这个顺序，这里的顺序不是说按照大小排序。有序是因为List集合都有下标，下标从0开始，以1递增。
ArrayList集合：底层采用了数组这种数据结构，ArrayList 集合是非线程安全的。
LinkedList集合：底层采用了双向链表数据结构，对于链表数据结构来说，随机增删效率较高，检索效率较低，链表中的元素，在空间存储上，内存地址不连续。
Vector集合：底层采用了数组这种数据结构，Vector集合是线程安全的，Vector所有方法都有syndronized关键字修饰，所以线程安全，但是效率较低，现在保证线程安全有别的方案，所以Vector使用较少了。
Set焦合存储元素特点:无字不可重复,无序表示存进去是这个顺序，取出来就不一定是这个顺字了，另外Set集合中元素没有下标。 Set集合中的元素还不能重复。
HashSet集合:在new的时候，底层实际上new了一个HashMap集合。向HashSet集合中存储元素，实际上是存储到HashMap集合中了。HashMap集合是一个哈希表数据结构,HashSet集合初始化容量16。扩容：扩容之后是原容量的2倍。
SortedSet集合存储元素的特点:由于继承了Set集合，所以它的特点也是无序不可重复，但是放在SortedSet集合中的元素可以自动排序。我们成为可排序集合。放到该集合中的元素是自动按照大小顺序排序的。
TreeSet集合:底层实际上是TreeMap newTreeSet集合的时候，底层实际上 new了一个TreeMap集合。往TreeSet集合中放数据的时候，实际上是将数据放到TreeMap集合中了。TreeMap集合底层采用了二叉树数据结构。
Collection接口的常用方法
详细介绍
public class Collection集合常用方法 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象 可以使用多态
Collection<String> coll =new ArrayList<>();
System.out.println(coll); //重写了toString方法 []
/*
public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合
返回值是一个Boolean值，一般都返回ture 所以可以不用接收
添加成功返回ture，一般都成功
*/
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]
/*
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ture
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("赵四");
System.out.println("b3:"+b3); //b3:false 不存在 所以返回false
System.out.println(coll); //[张三, 李四, 王五, 田七]
/*
public boolean contains(E e): 判断当前集合是否包含给定的对象
包含返回 ture
不包含返回 false
*/
boolean b4 = coll.contains("李四");
System.out.println("b4:"+b4); //b4:true
boolean b5 = coll.contains("赵四");
System.out.println("b5:"+b5); //b5:false
/*
public boolean isEmpty(): 判断集合是否为空
集合为空：返回ture
集合不为空：返回false
*/
boolean b6 = coll.isEmpty();
System.out.println("b6:"+b6); //b6: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
/*
public Onject[] toArray():把集合的元素，存储到数组中
*/
Object[] arr = coll.toArray();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
/*
public void clear() :清空集合所有元素。但是不删除集合，集合还存在
*/
coll.clear();
System.out.println(coll); //[]
System.out.println(coll.isEmpty()); //true
/*这些就是这个集合通用的方法
上面玩的是多态 ：把ArrayList集合变成别的子类集合，一样通用
*/
}
}
Collection的两个方法需要注意的问题
Iterator迭代器
迭代器的代码实现
public class 迭代器 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合对象
Collection<String> coll = new ArrayList<>();
//往集合添加元素
coll.add("飞飞");
coll.add("东海");
coll.add("彬彬");
coll.add("家庆");
coll.add("奥迪");
coll.add("雨朋");
/*
1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象，使用Iterator接口接收（多态）
注意：
Iterator 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();
//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); //ture 返回ture 有元素
//3.使用Iterator接口中的方法next取出集合下一个元素
String next = it.next();
System.out.println(next); //游飞
/*
后面重复上面两行代码，就可以取出后面的,一直到最后，没有下一个元素返回false
发现使用迭代器取出集合中元素的代码，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
循环结束条件，hasNext方法返回false
*/
while (it.hasNext()){
String e = it.next();
System.out.println(e);
}
}
}
迭代器和remove方法冲突问题
总结：
增强for循环
注意：增强for循环必须有遍历的目标。
目标只能是Collection或者是数组
增强for循环仅仅只能是作为遍历操作出现
工作或者学习过程中，只要是遍历，就使用增强for循环
Collection集合的子类
List接口独有的常用方法
举例介绍
public class List接口常用方法 {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("aa");
list.add("bb");
//add()在列表的指定位置上插入指定元素(第一个参数是下标)
//这个方法使用不多，因为对于ArrayList集合来说效率不较
list.add(1,"cc");
//get()根据下标获取元素
Object o = list.get(1);
System.out.println(o);//cc
//因为有下标，所以List集合有自己比较特殊的遍历方式
//通过下标遍历。【List集合特有的方式，Set没有】
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Object o1 = list.get(i);
System.out.println(o1); //aa cc bb
}
//indexOf 获取指定对象第一次出现的索引
int index = list.indexOf("cc");
System.out.println(index); //1
//lastIndexOf 获取指定对象最后一次出现的索引
int index1 = list.lastIndexOf("bb");
System.out.println(index1); //2
System.out.println("======================");
//remove：删除指定下标位置的元素。
list.remove(0);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Object o1 = list.get(i);
System.out.println(o1); // cc bb
}
//set：修改指定位置的元素
list.set(1,"aaa");
System.out.println("======================");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Object o1 = list.get(i);
System.out.println(o1); // cc aaa
}
}
}
ArratList集合介绍
三种构造方法
/**
* 三种构造方法
*/
public class ArratList集合 {
public static void main(String[] args) {
//无参构造 默认初始化容量为10
List list = new ArrayList();
//有参构造更改初始化容量为20
List list1 = new ArrayList(20);
//创建一个HashSet集合
Collection c =new HashSet();
c.add(1);
c.add(2);
c.add(6);
c.add(4);
//通过这个构造方法 可以将HashSet集合转换成List集合
List list2 =new ArrayList(c);
for (int i =0;i<list2.size();i++){
System.out.println(list2.get(i));
}
}
}
LinkedList集合
链表的优缺点
常用方法
private static void domed01() {
/*
public void addFirst(E w):将指定元素添加到此列表的开头 此方法等效push
public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾 此方法等效于add
public void push(E e):将元素推入此列表所表示发堆栈 此方法等效addFirst
*/
// 创建LinkedList
LinkedList<String> lin = new LinkedList<String>();
// 使用add方法往集合添加元素
lin.add("a");
lin.add("b");
lin.add("c");
System.out.println(lin); // [a, b, c]
//public void addFirst(E w):将指定元素添加到此列表的开头 此方法等效push
// lin.addFirst("www");
lin.push("www");
System.out.println(lin); //[www, a, b, c]
//public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾 此方法等效于add
lin.addLast("com");
System.out.println(lin);//[www, a, b, c, com]
}
private static void domed02() {
/*
public E getFirst():返回此列表第一个元素
public E getLast():返回此列表最后一个元素
*/
// 创建LinkedList
LinkedList<String> lin = new LinkedList<String>();
// 使用add方法往集合添加元素
lin.add("a");
lin.add("b");
lin.add("c");
// lin.clear(); //清空集合中的元素，在获取集合中的元素会抛出NoSuchElementException
//添加判断
// public boolean isEmpty(): 如果列表不包含元素，则返回ture ；空的返回ture
if (!lin.isEmpty()) { //!lin.isEmpty()添加取反，不是空的返回ture，才执行；是空的就不获取了
String first = lin.getFirst();
System.out.println(first); //a
String last = lin.getLast();
System.out.println(last); //c
}
}
private static void domed03() {
/*
public E removeFirst(): 移除并返回此列表的第一个元素
public E removeLast()：移除并返回此列表的最后一个元素
public E pop(): 从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。此方法相当于removeFirst
*/
// 创建LinkedList
LinkedList<String> lin = new LinkedList<String>();
// 使用add方法往集合添加元素
lin.add("a");
lin.add("b");
lin.add("c");
System.out.println(lin); // [a, b, c]
String s = lin.removeFirst();
// String pop = lin.pop();
System.out.println("被移除的以一个元素："+s); //被移除的以一个元素：a
String s1 = lin.removeLast();
System.out.println("被移除的最后一个元素："+s1); //被移除的最后一个元素：c
}
Vector集合
HashSet集合
代码示例
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> set = new HashSet<>();
//使用add方法添加元素
set.add(1);
set.add(3);
set.add(2);
set.add(1);
System.out.println(set); //[1, 2, 3]
//使用迭代器遍历
Iterator<Integer> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
Integer next = iterator.next();
System.out.println(next);
}
//使用增强for
for (Integer integer : set) {
System.out.println(integer);
}
}
TreeSet集合
可变参数
代码示例
public static void main(String[] args) {
// int i = add();
// int i = add(10);
// int i = add(10,20);
int i = add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);
System.out.println(i);
aa(1,2.3,"iws");
}
/*
定义计算（0-n）个整数和的方法
已知：计算整数的和，数据类型已经确定int
但是参数的个数不确定，不知道要计算几个整数的和，就可以使用可变参数
调用add();方法，就会创建一个长度为0的数组，new int[0]
调用add(10);方法，就会创建一个长度为1的数组，存储传递过来的参数 new int[]{10};
调用add(10,20);方法，就会创建一个长度为2的数组，存储传递过来的参数 new int[]{10,20};
调用add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);方法，就会创建一个长度为10的数组，存储传递过来的参数
new int[]{10,20,30,40,50,60,70,80,90,100};
add(10);
*/
public static int add(int...arr){
// System.out.println(arr); //[I@7c30a502 底层是一个数组
// System.out.println(arr.length);//0,1,2,10
//定义一个初始化变量，记录累加和求和
int sum = 0;
//遍历数组，获取数组中的每一个元素
for (int i : arr) {
sum+=i;
}
//把求和结果返回
return sum;
}
//可变参数终极写法
public static void aa(Object...obj){
System.out.println(obj.length);
}
}
Collections集合工具类
addAll和shuffle方法
代码示例
/*
public static boolean addAll(collection c,T...elements):往集合添加多个元素
public static void shuffle(List list) 打乱顺序：打乱集合顺序
*/
public class aa {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//往集合添加多个元素
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c"); //要一个一个加
//public static boolean addAll(collection c,T...elements):往集合添加多个元素
Collections.addAll(list,"a","b","c"); //它的参数是可变参数，可以传递任意多个元素
System.out.println(list); //[a, b, c, a, b, c]
//public static void shuffle(List list) 打乱顺序：打乱集合顺序
Collections.shuffle(list);
System.out.println(list); //[c, a, b, b, c, a] 每次重复的都不一样
}
}
sort方法1
代码示例
/*
public static void sort(List list):将集合中元素按照，默认规则排序 （里面只能传递list集合不能set）
注意事项：
sort(List list)使用前提 (传递的是自定义类型的话)
被排序的集合里面存储的元素，必须实现Comparable接口，重写接口中的方法compareTo定义排序的规则
Comparable排序规则：
自己(this)-参数；升序
*/
public class bb {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
list01.add(1);
list01.add(3);
list01.add(2);
System.out.println(list01);//[1, 3, 2]
//public static void sort(List list):将集合中元素按照，默认规则排序
Collections.sort(list01); // 默认是升序
System.out.println(list01); //[1, 2, 3]
ArrayList<String> list02 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list02,"a","c","b");
System.out.println(list02); //[a, c, b]
Collections.sort(list02); // 默认是升序
System.out.println(list02); //[a, b, c]
//对自定义类型排序
ArrayList<person> list03 = new ArrayList<>();
list03.add(new person("张三",18));
list03.add(new person("李四",20));
list03.add(new person("王五",15));
System.out.println(list03);//[person{name='张三', age=18}, person{name='李四', age=20}, person{name='王五', age=15}]
Collections.sort(list03);
System.out.println(list03);//[person{name='王五', age=15}, person{name='张三', age=18}, person{name='李四', age=20}]
}
}
public class person implements Comparable<person>{
private String name;
private int age;
//重写排序的规则
@Override
public int compareTo(person o) {
// return 0; //认为元素都是相同的
//自定义比较的规则，比较两个人的年龄（this，person）
return this.getAge()-o.getAge(); //年龄升序排序
// return o.getAge()-this.getAge(); //年龄降序排序
}
public person() {
}
public person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
sort方法2
代码示例
public class cc {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
list01.add(1);
list01.add(3);
list01.add(2);
System.out.println(list01);//[1, 3, 2]
Collections.sort(list01, new Comparator<Integer>() { //使用匿名内部类
//重写比较的规则
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
// return o1-o2;//升序
return o2-o1;//降序
}
});
System.out.println(list01); //[3, 2, 1]
//比较自定义类型
ArrayList<Student> list02 = new ArrayList<>();
list02.add(new Student("迪丽热巴",18));
list02.add(new Student("古力娜扎",20));
list02.add(new Student("杨幂",17));
System.out.println(list02);
//[Student{name='迪丽热巴', age=18}, Student{name='古力娜扎', age=20}, Student{name='杨幂', age=17}]
Collections.sort(list02, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
//按照年龄升序排序
return o1.getAge()- o2.getAge();
}
});
System.out.println(list02);
//[Student{name='杨幂', age=17}, Student{name='迪丽热巴', age=18}, Student{name='古力娜扎', age=20}]
}
}
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Student() {
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}