Java集合精讲-上

集合板块

• 学习容器（集合）的步骤:

  1. 如何创建容器
  2. 增删改查四类功能
  3. 遍历

• 集合的特点:

  1. 集合的底层是数组 (集合的本质 = 数组 + 数据结构)
  2. 集合的长度可变 (在源码中帮助你创建新的数组) -> 优势
  3. 集合中只能存储引用数据类型的元素(集合中只能存对象) -> 弊端,弊端被解决了(包装类)
  4. 集合是代码中临时存储的容器

• 集合种类的分类:

  1. 单列集合 : “长度可变的数组”
  2. 双列集合 : 两根长度可变的数组的组合

单列集合的体系结构

Collection集合

• Collection集合 : 单列集合的根节点
  特点:
  1. 长度可变
  2. 只能存对象

• 创建对象: //因为是接口只能创建多态对象
  Collection 集合名 = new 具体子类();

• -格式解释:
  : 泛型
  用法: 创建集合对象的时候使用具体的 引用数据类型的类名去替换E即可
  作用: 泛型约束了集合中元素的数据类型
  注意: 前后的E必须一致 -> JDK7开始后面的E可以省略不写,但是<>不能省略
  例如:

    		Collection col = new ArrayList<>(); // 本质是一个ArrayList集合,集合中只能存储字符串对象
          Collection col = new ArrayList<>(); // 本质是一个ArrayList集合,集合中只能存储学生对象
          Collection col = new HashSet<>();// 本质是一个HashSet集合,集合中只能存取字符串对象
  

• 增删改查四类功能:
  增: * boolean add(E e) : 添加元素
  删:
  * boolean remove(Object o) : 按照传入的元素删除,返回删除是否成功
  void clear(): 删除集合中所有的元素
  改: 因为Collection还没有索引,所以没有set方法
  查: 因为Collection还没有索引,所以没有get方法
  * int size() : 获取集合的长度/元素的个数
  * boolean contains(Object o) : 查询传入的元素是否包含于集合中
  * boolean isEmpty() : 查询集合是否为空

• Collection集合的遍历方式

• 方式一: 转数组
  Object[] toArray();

• 方式二: 迭代器 -> 迭代器的接口 : Iterator
  Collection集合中有的方法 : Iterator iterator()
  迭代器的接口中的方法:
  boolean hasNext(): 判断集合中是否有下一个元素
  E next() : 获取集合的下一个元素

  • 迭代器操作时会产生的异常:
    ConcurrentModificationException : 并发修改异常 -> 只可能在迭代器中产生
    产生的原因是: 当使用迭代器对象遍历集合的时候,使用集合对象对原集合进行内容的修改,那么就会有并发修改异常产生
    解决方案:
    使用迭代器对象遍历集合的时候,不要使用集合对象对原集合进行增删改操作

• 方式三: 增强for循环,foreach,超级for
  作用: 用来遍历集合和数组
  格式:
  for(泛型 变量名 : 集合对象/数组对象){
  循环体;
  }
  注意: 增强for的底层实现是 迭代器实现的;所以不要使用增强for遍历集合的时候修改集合内容
  //增强for遍历集合的时候底层是迭代器,增强for遍历数组的时候底层是普通fori

List集合的基本使用

• List集合的特点: //接口

  1. 长度可变
  2. 只能存对象

  ---

  3. 元素可以重复
  4. 元素有索引
  5. 元素存取有序

• 创建对象方式:
  //多态的方式创建对象
  List 集合名 = new List的实现类对象<>();

• 增删改查四类功能: 相较于Collection新增了关于索引操作的方法
  增:

    boolean add(E e) : 依次添加元素到集合中,永远返回true
    void add(int index, E element) : 在指定索引位置添加元素 -> 插入元素
  

  删:

    boolean remove(Object e) : 按照元素值删除集合中的元素,返回删除是否成功
    E remove(int index) : 按照传入的索引删除集合中的元素,返回被删除的元素
    void clear(): 清空集合中的内容
  

  改:

  	E set(int index, E element): 修改指定索引位置的元素,返回被修改的元素
  

  查:

      E get(int index) : 获取指定索引位置上的元素
      int size(): 获取集合的元素个数/长度
    
      int indexOf(Object o) : 获取传入的元素第一次出现在集合中的索引位置
      int lastIndexOf(Object o)  : 获取传入的元素最后一次出现在集合中的索引位置
      boolean contains(Object o) : 判断传入的元素是否包含于集合中
      boolean isEmpty(): 判断集合内容是否为空
  

遍历:

1. 转数组
2. 迭代器 ->Iterator iterator()
3. 增强for
4. 普通for循环
5. list接口特有 -> 列表迭代器 
	ListIterator listIterator();

迭代器

• 普通迭代器的底层原理

• 列表迭代器的底层原理

• ListIterator : 列表迭代器-> List接口下集合专属的一种迭代器

• ListIterator 可以解决并发修改异常!!

• 并发修改异常: 使用迭代器对象遍历集合的时候,使用集合对象对原集合进行修改!!

    解决方案1: 不要拿原集合修改集合内容
    	
    解决方案2: 使用列表迭代器对象对原集合进行修改 -> 先修改镜像,再立刻同步到原集合
  

ArrayList集合

• ArrayList集合 : 底层数据结构是数组的List集合的实现

    	  最为常用的元素可以重复,元素有索引,元素存取有序的单列集合!!
        ArrayList：查询快，增删慢，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
  

• 创建对象方式:
  ArrayList 集合名 = new ArrayList<>();

• 增删改查四类功能: 相较于Collection新增了关于索引操作的方法
  增:

    boolean add(E e) : 依次添加元素到集合中,永远返回true
    void add(int index, E element) : 在指定索引位置添加元素 -> 插入元素
  

  删:

    boolean remove(Object e) : 按照元素值删除集合中的元素,返回删除是否成功
    E remove(int index) : 按照传入的索引删除集合中的元素,返回被删除的元素
    void clear(): 清空集合中的内容
  

  改:

    E set(int index, E element): 修改指定索引位置的元素,返回被修改的元素
  

  查:

    E get(int index) : 获取指定索引位置上的元素
    int size(): 获取集合的元素个数/长度
    int indexOf(Object o) : 获取传入的元素第一次出现在集合中的索引位置
    int lastIndexOf(Object o)  : 获取传入的元素最后一次出现在集合中的索引位置
    boolean contains(Object o) : 判断传入的元素是否包含于集合中
    boolean isEmpty(): 判断集合内容是否为空    
  

遍历方式:

1. 转数组
2. 普通迭代器 -> Iterator
3. 增强for
4. 普通for 
5. 列表迭代器 -> ListIterator

ArrayList底层原理分析（以add()）为例

问题: 当添加第1024个元素的时候,请问ArrayList集合底层数组的长度是多少?? — 1234

• 底层原理:

  1.当你刚刚创建一个ArrayList集合对象的时候,源码会创建一个长度为0的数组
  2.当你添加第一个元素的时候,源码会创建一个长度为10的数组替换原来长度为0的数组
  3.当你添加第11个元素的时候,源码会对集合底层数组扩容,扩容到原来的1.5倍
  -> newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
  4.每当你把底层数组的容量填满,源码会创建一个新的长度为原来数组长度1.5的数组去存储元素

彩蛋

• 关于集合类型为包装类工作中遇到的小问题