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1. 集合概述

1.1 集合的由来

• 需要记录单个数据内容时，声明一个变量
• 需要记录多个类型相同的数据内容时，声明一个数组
• 需要记录多个类型不同的数据内容时，声明一个对象
• 需要记录多个类型相同的对象时，声明一个对象数组
• 需要记录多个类型不同的对象时，声明一个集合

简单的说，变量、数组、对象、集合，都可以看做是一个容器

1.2 集合的框架结构

• Java集合框架的顶层是：java.util.Collection 集合，java.util.Map集合
  • Collection中：存储单个元素
  • Map中：存储价值对

• 为什么说Collection结合、Map集合，明明是接口哒！我们说的集合，其实就是接口
  • 从语法上：称为接口
  • 从功能上：称为集合
• 还有一个 Collections工具类，里面封装了大量操作集合的常用方法

2. Collection集合

2.1 基本概念

• java.util.Collection 接口，是 List接口、Queue接口、Set接口的父接口。所以，父类接口中定义的方法，通用于 list集合、Queue集合、Set集合

• 说到接口，就会想到多态

  接口类型的引用指向了实现类对象

  Collection
       
         st = new ArrayList
        
         ();
        
       

  回顾，匿名内部类：接口类型的引用指向了，匿名实现类

  // A 是一个接口 A a = new A(){
       	@Override	public void show(){
       		System.out.println("这是接口的实现类！不过是匿名");	} };

2.2 Collection接口中的常用方法

方法声明	功能介绍
boolean add(E e);	向集合中添加元素
boolean addAll( Collection<? extends E> c)；	将集合c 中的元素，全部添加到当前的集合中
boolean contains(Object o);	判断是否包含指定对象
boolean containsAll(Collection<? extends E> c);	在当前集合中，判断是否包含了集合c中的所有元素对象
boolean retainAll(Collection<? extends E> c);	在当前集合中，保留集合c中的所有元素对象
boolean remove(Object o);	在当前集合中，删除指定的元素
boolean removeAll(Collection<? extends E> c)；	在当前集合中，删集合c中包含的所有元素对象
void clear();	在当前集合中，删除所有的元素
int size()	返回集合中的元素对象个数
boolean isEmpty();	判断集合是否为空
boolean equals(Object o);	判断这两个集合是否相等
int hashCode();	获取当前集合的哈希值
Object[] toArray();	将集合转换为对象数组
Iterator iterator();	获取当前集合的迭代器对象

注意：

集合和 字符串数组的转换：

// 字符串数组 ---> 集合String[] str = {
   "123", "wq", "dsa"};List
   
     list = Arrays.asList(str);// 集合 ---> 字符串数组Object[] array = list.toArray();
   

3. Iterator接口

3.1 基本概念

• java.util.Iterator 接口，主要用于描述迭代器对象，可以用来遍历Collection集合中的所有元素
• java.util.Collection 接口，继承至Iterator接口，所以Collection的实现类都能够使用迭代器对象

3.2 Iterator接口中的常用方法

方法声明	功能介绍
boolean hasNext();	判断集下一个位置是否有元素
E next();	取出一个元素，并指向下一个元素
void remove()	用于删除访问到的最后一个元素( next方法获得的元素 )

举例：

Iterator
   
     it = collection.iterator();while(it.hasNext()){
        String s = it.next();        if("汪星人".equals(s)){
           it.remove();    }}
   

3.3 迭代器实现原理

• 获取迭代器对象，可以看成获取指针

在创建迭代器对象后（调用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。

总结：

• next方法的作用：将索引后移，并且将指向的元素返回
• hasNext：将索引后移，若指向的下一个元素位null，则返回false，反之返回true

3.4 用迭代器实现 toString的效果

Collection
   
     list = new ArrayList
    
     ();list.add("悟空");list.add("八戒");list.add("悟能");// 使用StringBuilder，来拼接结果StringBuilder sb = new StringBuilder();// 获得迭代器对象，所谓的指针，指向null(第一个元素前)Iterator
     
       iterator = list.iterator();// 不知道遍历多少次，用while// 迭代器对象调用hasNext()，来判断指针指向的下一个索引是否有元素sb.append("[");while (iterator.hasNext()) {
       // 迭代器对象调用next()，指针移向下一个元素，并且将其返回    String element = iterator.next();    if (!iterator.hasNext()) {
           // 满足条件，则为最后一个元素        sb.append(element).append("]");    } else {
           // 不是最后一个元素，进行", "的拼接        sb.append(element).append(", ");    }}System.out.println("最终效果为：" + sb);
     
    
   

运行结果：

实现了，list集合直接 toString 进行打印的效果

3.5 迭代过程中删除元素

1）使用迭代器对象删除

Collection
   
     list = new ArrayList
    
     ();list.add(1);list.add(2);list.add(3);/*------  迭代中删除元素2  ——————*/// 获取迭代器Iterator
     
       ite = list.iterator();while (ite.hasNext()) {
       Integer element = ite.next();    if (2 == element) {
           // 删除指针指向的元素 (就是next方法获取的元素)        ite.remove();    }}System.out.println(list);
     
    
   

2）迭代中，使用集合中的方法删除

会报错，并发修改异常：ConcurrentModificationException

就是指，Collection在迭代的过程中，不允许有其他线程来修改它。不然，迭代的结果是不正确的

3.6 增强for循环，foreach

增强for循环，本质上也是一个迭代器的简化版

---

4. List集合

4 .1 基本概念

• java.util.List接口，是Collection集合的子接口。该集合允许重复的元素，有序排列

• 主要实现类有：

  • ArrayList
  • LinkedList
  • Vector

• ArrayList：底层采用了动态数组进行数据管理，支持索引访问元素，增删不便

• LinkedList：底层采用双向链表进行数据管理，访问不便，增删方便

• ArrayList更适合于元素的查改，LinkedList更适合于元素的增删。（在性能要求不是特别严格情况下，可以忽略该条）

• Vector：底层采用动态数组，和ArrayList相比，属于线程安全，效率低（基本不用，过时了）

4.2 ArrayList

动态数组

List
   
     list = new ArrayList
    
     ();list.add("1");
    
   

• 特点：多态，无参构造

• 源码分析：

  1. 最开始调用了 ArrayList的无参构造

     public ArrayList() {
                this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}

     • DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA：空数组

     结论：

     ArrayList的无参构造，构造了一个长度为0 的空数组。所以，由源码可知：当new对象时并没有申请数组的内存空间

     

  2. 调用add方法，添加元素时：

     • 先给数组申请长度为10的一维数组
     • 扩容原理：当容量慢后，会扩容至原始长度的1.5倍

4.3 LinkedList

底层采用双向链表进行数据管理，访问不便，增删方便

• 双向链表，就是指前驱和后继都能找到。
• 指针是一种数据类型，存放的是地址值

List
   
     list = new LinkedList
    
     ();list.add("1");
    
   

• 特点：多态，无参构造

• 源码分析：

  1. 调用LinkedList的无参构造

     public LinkedList() {
            }

     • 创建一个空列表

  2. 调用add方法

     // 参数 e 就是我们待添加的元素public boolean add(E e) {
                linkLast(e);    return true;}

     进入 linkLast 方法：

     void linkLast(E e) {
                // 让一个变量l = 指向最后一个节点的指针    final Node
            
              l = last;    // 创建一个新的节点 (l= last：前驱，e：待添加的元素，null：后继)    final Node
             
               newNode = new Node<>(l, e, null);        // 让last指向newNode    last = newNode;    if (l == null)        first = newNode;    else        l.next = newNode;    // 元素个数+1    size++;    modCount++;}
             
            

4.4 Vector（过时）

• Vector 被 ArrayList取代，在开发中基本不用
• Vector底层也是动态数组，不过自动扩容是扩大2倍

4.5 List集合的常用方法

方法声明	功能介绍
void add(int index, E element);	向指定位置添加元素
boolean addAll ( int index,Collection<? extends E> c);	向指定位置，添加集合c中的所有元素
E get (int index);	从List集合中，获取指定索引的元素
int indexOf(Object o);	返回List集合中，指定元素的首次出现的索引
int lastIndexOf(Object o);	返回List集合中，指定元素最后一次出现的索引
E set(int index, E element);	用指定的元素替换List集合中指定索引的元素
E remove( int index )	删除指定位置的元素
List subList(int fromIndex, int toIndex);	获取子List ( 从fromIndex索引开始，截取到 toIndex-1)

5. Queue集合

5.1 基本概念

• 是Collection接口的子接口，和List集合属于平级关系
• 主要用于描述先进先出特征的数据结构，叫队列
• 该集合的主要实现类是LinkedList

5.2 常用方法

方法声明	功能介绍
boolean offer(E e);	将一个对象添加到队尾，成功返回true
E poll();	删除并返回队列中的头元素，
E peek();	返回队列中的头元素，不删除

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