第一章 Collection集合
1.1 集合概述
定义:在前面基础班学习过并使用过集合ArrayList ,那么集合到底是什么呢?
- 集合:集合是java中提供的一种容器,可以用来存储多个数据。
区别: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。
1.2 集合框架
JAVASE提供了满足各种需求的API。
集合按照其存储结构可以分为两大类,分别是单列集合java.util.Collection
和双列集合java.util.Map
Collection:单列集合类的根接口,用于存储一系列符合某种规则的元素,它有两个重要的子接口,分别是java.util.List
和java.util.Set
。
List
的特点:元素有序、元素可重复。List
接口的主要实现类有
java.util.ArrayList和
java.util.LinkedListSet
的特点:元素无序,而且不可重复。
Set
接口的主要实现类有java.util.HashSet
和java.util.TreeSet
。
集合本身是一个工具,它存放在java.util包中。在Collection
接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。
1.3 Collection 常用功能
Collection是所有单列集合的父接口,因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法,这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下:
-
public boolean add(E e)
: 把给定的对象添加到当前集合中 。 -
public void clear()
:清空集合中所有的元素。 -
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()
: 判断当前集合是否为空。 -
public int size()
: 返回集合中元素的个数。 -
public Object[] toArray()
: 把集合中的元素,存储到数组中。集合变数组 遍历
方法演示:
public class Demo1Collection {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象// 使用多态形式
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 添加功能 boolean add(String s)
coll.add("小李广");
coll.add("扫地僧");
coll.add("石破天");
System.out.println(coll);
System.out.println("判断 扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));
System.out.println("删除石破天:"+coll.remove("石破天"));
System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);
System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");
Object[] objects = coll.toArray();
// 遍历数组
for (int i = 0; i < objects.length; i++) { for(Object o:obj)
System.out.println(objects[i]);
}
coll.clear();
System.out.println("集合中内容为:"+coll);
System.out.println(coll.isEmpty());
}
}
tips: 有关Collection中的方法可不止上面这些,其他方法可以自行查看API学习。
第二章 Iterator迭代器
2.1 Iterator接口
在程序开发中,经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求,JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator
。Iterator
接口也是Java集合中的一员,但它与Collection
、Map
接口有所不同,Collection
接口与Map
接口主要用于存储元素,而Iterator
主要用于迭代访问(即遍历)Collection
中的元素,因此Iterator
对象也被称为迭代器。
想要遍历Collection集合,那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作,下面介绍一下获取迭代器的方法:
下面介绍一下迭代的概念:
- 迭代:即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前①先要判断集合中有没有元素,②如果有,就把这个元素取出来,继续在判断,如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。
Iterator接口的常用方法如下:
-
public E next()
:返回迭代的下一个元素。 -
public boolean hasNext()
:如果仍有元素可以迭代,则返回 true。
Iterator是一个接口,需要使用实现类对象,就是Collection中iterator()方法。
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,使用Iterator
接口接收(多态)
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接口中的方法next取出集合中的下一个元素
public class IteratorDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Collection <String> coll = new ArrayList<>();
coll.add("姚明");
coll.add("王研");
coll.add("王硕");
coll.add("程艳荣");
Iterator<String> it = coll.iterator();//获取迭代器对象
while (it.hasNext()){
String t = it.next();
System.out.println(t);
}
}
}
tips::在进行集合元素取出时,如果集合中已经没有元素了,还继续使用迭代器的next方法,将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。
2.2 迭代器的实现原理
当遍历集合时,首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象,然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素,如果存在,则调用next()方法将元素取出,否则说明已到达了集合末尾,停止遍历元素。
Iterator迭代器对象在遍历集合时,内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素,为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理,接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程:
在调用Iterator的next方法之前,迭代器的索引位于第一个元素之前,不指向任何元素,当第一次调用迭代器的next方法后,迭代器的索引会向后移动一位,指向第一个元素并将该元素返回,当再次调用next方法时,迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回,依此类推,直到hasNext方法返回false,表示到达了集合的末尾,终止对元素的遍历。
2.3 增强for
增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环,专门用来遍历数组和Collection的。它的内部原理其实是个Iterator迭
代器,所以在遍历的过程中,不能对集合中的元素进行增删操作。
格式:
for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){
//写操作代码
}
练习1:遍历数组
public class NBForDemo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3,5,6,87};
//使用增强for遍历数组
for(int a : arr){
System.out.println(a);
}
}
}
练习2:遍历集合
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("小河神");
coll.add("老河神");
coll.add("神婆");
for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
System.out.println(s);
}
tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。
第三章泛型
3.1 泛型概述
在前面学习集合时,我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换
。
大家观察下面代码:
public class GennericDemo {
public static void main(String[] args) {
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("abc");
coll.add("itcast");
coll.add(5); //由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放
Iterator it = coll.iterator();
while (it.hasNext()) {
//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
String str = (String) it.next();
System.out.println(str.length());
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException:
为什么会发生类型转换异常呢? 我们来分析下:由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢? Collection虽然可以存储各种对象,但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后,新增了**泛型**(**Generic**)语法,让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型,
- 泛型:可以在类或方法中预支地使用未知的类型。
tips:一般在创建对象时,将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时,默认类型为Object类型。
3.2 使用泛型的好处
好处:* 将运行时期的ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。
- 避免了类型强转的麻烦。
弊端:只能存储同一种数据类型
public class GenericDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("abc");
list.add("itcast");
// list.add(5);//当集合明确类型后,存放类型不一致就会编译报错
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
String str = it.next();
System.out.println(str.length());
tips:泛型是数据类型的一部分,我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。
3.3 泛型的定义与使用
我们在集合中会大量使用到泛型,是一个未知的数据类型,当我们不确定什么数据类型时候,使用泛型,它可以接受任意数据类型,Integer、String、Student。。。。。
泛型,用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。
定义和使用含有泛型的类
定义格式: 修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }
例如,API中的ArrayList集合:
class ArrayList<E>{
public boolean add(E e){ }
public E get(int index){ } ....}
使用泛型: 即什么时候确定泛型。 ——在创建对象的时候确定泛型
例如,ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
此时,变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为:
class ArrayList<String>{
public boolean add(String e){ }
public String get(int index){ } ...
}
```java
public class GennericDemo1<E>{
private E name;
public E getName() {
return name;
}
public void setName(E name) {
= name;
}
}