笔记15-集合

ゝ一世哀愁。 2023-10-07 16:42 8阅读 0赞

### 1.Collection集合 ###

#### 1.1集合体系结构【记忆】 ####

*  集合类的特点
    
    提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以随时发生改变
 *  集合类的体系图

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#### 1.2Collection集合概述和基本使用【应用】 ####

*  Collection集合概述
    
     *  是单例集合的顶层接口，它表示一组对象，这些对象也称为Collection的元素
     *  JDK 不提供此接口的任何直接实现，它提供更具体的子接口（如Set和List）实现
 *  Collection集合基本使用
    
        public class CollectionDemo01 {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                //创建Collection集合的对象
                Collection<String> c = new ArrayList<String>();
        
                //添加元素：boolean add(E e)
                c.add("hello");
                c.add("world");
                c.add("java");
        
                //输出集合对象
                System.out.println(c);
            }
        }

#### 1.3Collection集合的常用方法【应用】 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>boolean add(E e)</td> 
   <td>添加元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean remove(Object o)</td> 
   <td>从集合中移除指定的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void clear()</td> 
   <td>清空集合中的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean contains(Object o)</td> 
   <td>判断集合中是否存在指定的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean isEmpty()</td> 
   <td>判断集合是否为空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int size()</td> 
   <td>集合的长度，也就是集合中元素的个数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 1.4Collection集合的遍历【应用】 ####

*  迭代器的介绍
    
     *  迭代器，集合的专用遍历方式
     *  Iterator iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
     *  迭代器是通过集合的iterator()方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的
 *  Collection集合的遍历

public class IteratorDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建集合对象
            Collection<String> c = new ArrayList<>();
    
            //添加元素
            c.add("hello");
            c.add("world");
            c.add("java");
            c.add("javaee");
    
            //Iterator<E> iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
            Iterator<String> it = c.iterator();
    
            //用while循环改进元素的判断和获取
            while (it.hasNext()) {
        
                String s = it.next();
                System.out.println(s);
            }
        }
    }

#### 1.5集合使用步骤图解【理解】 ####

*  使用步骤

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTk3OTM5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

#### 1.6集合的案例-Collection集合存储学生对象并遍历【应用】 ####

### 2.List集合 ###

#### 2.1List集合概述和特点【记忆】 ####

*  List集合概述
    
     *  有序集合(也称为序列)，用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素，并搜索列表中的元素
     *  与Set集合不同，列表通常允许重复的元素
 *  List集合特点
    
     *  有索引
     *  可以存储重复元素
     *  元素存取有序

#### 2.2List集合的特有方法【应用】 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void add(int index,E element)</td> 
   <td>在此集合中的指定位置插入指定的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E remove(int index)</td> 
   <td>删除指定索引处的元素，返回被删除的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E set(int index,E element)</td> 
   <td>修改指定索引处的元素，返回被修改的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E get(int index)</td> 
   <td>返回指定索引处的元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 2.3集合的案例-List集合存储学生对象并遍历【应用】 ####

*  案例需求
    
    创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
 *  代码实现
    
     *  学生类
        
            public class Student {
                    
                private String name;
                private int age;
            
                public Student() {
                    
                }
            
                public Student(String name, int age) {
                    
                    this.name = name;
                    this.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;
                }
            }
     *  测试类
        
            public class ListDemo {
                    
                public static void main(String[] args) {
                    
                    //创建List集合对象
                    List<Student> list = new ArrayList<Student>();
            
                    //创建学生对象
                    Student s1 = new Student("林青霞", 30);
                    Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
                    Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
            
                    //把学生添加到集合
                    list.add(s1);
                    list.add(s2);
                    list.add(s3);
            
                    //迭代器方式
                    Iterator<Student> it = list.iterator();
                    while (it.hasNext()) {
                    
                        Student s = it.next();
                        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
                    }
                    
                    System.out.println("--------");
            
                    //for循环方式
                    for(int i=0; i<list.size(); i++) {
                    
                        Student s = list.get(i);
                        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
                    }
            
                }
            }

#### 2.4并发修改异常【应用】 ####

*  出现的原因
    
    迭代器遍历的过程中，通过集合对象修改了集合中的元素，造成了迭代器获取元素中判断预期修改值和实际修改值不一致，则会出现：ConcurrentModificationException
 *  解决的方案
    
    用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可
 *  示例代码
    
        public class ListDemo {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                //创建集合对象
                List<String> list = new ArrayList<String>();
        
                //添加元素
                list.add("hello");
                list.add("world");
                list.add("java");
        
                //遍历集合，得到每一个元素，看有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现
        //        Iterator<String> it = list.iterator();
        //        while (it.hasNext()) {
              
        //            String s = it.next();
        //            if(s.equals("world")) {
              
        //                list.add("javaee");
        //            }
        //        }
        
                for(int i=0; i<list.size(); i++) {
              
                    String s = list.get(i);
                    if(s.equals("world")) {
              
                        list.add("javaee");
                    }
                }
        
                //输出集合对象
                System.out.println(list);
            }
        }

#### 2.5列表迭代器【应用】 ####

*  ListIterator介绍
    
     *  通过List集合的listIterator()方法得到，所以说它是List集合特有的迭代器
     *  用于允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置
 *  示例代码
    
        public class ListIteratorDemo {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                //创建集合对象
                List<String> list = new ArrayList<String>();
        
                //添加元素
                list.add("hello");
                list.add("world");
                list.add("java");
        
                //获取列表迭代器
                ListIterator<String> lit = list.listIterator();
                while (lit.hasNext()) {
              
                    String s = lit.next();
                    if(s.equals("world")) {
              
                        lit.add("javaee");
                    }
                }
        
                System.out.println(list);
        
            }
        }

#### 2.6增强for循环【应用】 ####

*  定义格式
    
        for(元素数据类型 变量名 : 数组/集合对象名) {
              
            循环体;
        }
 *  示例代码
    
        public class ForDemo {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                int[] arr = {
              1,2,3,4,5};
                for(int i : arr) {
              
                    System.out.println(i);
                }
                
                System.out.println("--------");
        
                String[] strArray = {
              "hello","world","java"};
                for(String s : strArray) {
              
                    System.out.println(s);
                }
                
                System.out.println("--------");
        
                List<String> list = new ArrayList<String>();
                list.add("hello");
                list.add("world");
                list.add("java");
        
                for(String s : list) {
              
                    System.out.println(s);
                }
                
                System.out.println("--------");
        
                //内部原理是一个Iterator迭代器
                /*
                for(String s : list) {
                    if(s.equals("world")) {
                        list.add("javaee"); //ConcurrentModificationException
                    }
                }
                */
            }
        }

#### 2.7集合的案例-List集合存储学生对象三种方式遍历【应用】 ####

*  案例需求
    
    创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
 *  代码实现
    
     *  学生类
        
            public class Student {
                    
                private String name;
                private int age;
            
                public Student() {
                    
                }
            
                public Student(String name, int age) {
                    
                    this.name = name;
                    this.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;
                }
            }
     *  测试类
        
            public class ListDemo {
                    
                public static void main(String[] args) {
                    
                    //创建List集合对象
                    List<Student> list = new ArrayList<Student>();
            
                    //创建学生对象
                    Student s1 = new Student("林青霞", 30);
                    Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
                    Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
            
                    //把学生添加到集合
                    list.add(s1);
                    list.add(s2);
                    list.add(s3);
            
                    //迭代器：集合特有的遍历方式
                    Iterator<Student> it = list.iterator();
                    while (it.hasNext()) {
                    
                        Student s = it.next();
                        System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
                    }
                    System.out.println("--------");
            
                    //普通for：带有索引的遍历方式
                    for(int i=0; i<list.size(); i++) {
                    
                        Student s = list.get(i);
                        System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
                    }
                    System.out.println("--------");
            
                    //增强for：最方便的遍历方式
                    for(Student s : list) {
                    
                        System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
                    }
                }
            }

### 3.数据结构 ###

#### 3.1数据结构之栈和队列【记忆】 ####

*  栈结构
    
    先进后出
 *  队列结构
    
    先进先出

#### 3.2数据结构之数组和链表【记忆】 ####

*  数组结构
    
    查询快、增删慢
 *  队列结构
    
    查询慢、增删快

### 4.List集合的实现类 ###

#### 4.1List集合子类的特点【记忆】 ####

*  ArrayList集合
    
    底层是数组结构实现，查询快、增删慢
 *  LinkedList集合
    
    底层是链表结构实现，查询慢、增删快

#### 4.2集合的案例-ArrayList集合存储学生对象三种方式遍历【应用】 ####

*  案例需求
    
    创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
 *  代码实现
    
     *  学生类
        
            public class Student {
                    
                private String name;
                private int age;
            
                public Student() {
                    
                }
            
                public Student(String name, int age) {
                    
                    this.name = name;
                    this.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;
                }
            }
     *  测试类
        
            public class ArrayListDemo {
                    
                public static void main(String[] args) {
                    
                    //创建ArrayList集合对象
                    ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
            
                    //创建学生对象
                    Student s1 = new Student("林青霞", 30);
                    Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
                    Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
            
                    //把学生添加到集合
                    array.add(s1);
                    array.add(s2);
                    array.add(s3);
            
                    //迭代器：集合特有的遍历方式
                    Iterator<Student> it = array.iterator();
                    while (it.hasNext()) {
                    
                        Student s = it.next();
                        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
                    }
                    System.out.println("--------");
            
                    //普通for：带有索引的遍历方式
                    for(int i=0; i<array.size(); i++) {
                    
                        Student s = array.get(i);
                        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
                    }
                    System.out.println("--------");
            
                    //增强for：最方便的遍历方式
                    for(Student s : array) {
                    
                        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
                    }
                }
            }

#### 4.3LinkedList集合的特有功能【应用】 ####

*  特有方法
    
    <table> 
     <thead> 
      <tr> 
       <th>方法名</th> 
       <th>说明</th> 
      </tr> 
     </thead> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td>public void addFirst(E e)</td> 
       <td>在该列表开头插入指定的元素</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>public void addLast(E e)</td> 
       <td>将指定的元素追加到此列表的末尾</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>public E getFirst()</td> 
       <td>返回此列表中的第一个元素</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>public E getLast()</td> 
       <td>返回此列表中的最后一个元素</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>public E removeFirst()</td> 
       <td>从此列表中删除并返回第一个元素</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>public E removeLast()</td> 
       <td>从此列表中删除并返回最后一个元素</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

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