Collection 接口及其常用方法

Dear 丶 2024-03-16 19:48 75阅读 0赞

#### Collection 接口的特点 ####

`Collection`接口没有直接实现类，提供了更具体的子接口（如`Set`和`List`）的实现。`Collection`实现类（通常通过其中一个子接口间接实现`Collection`）可以存放多个 Object 类型的元素。有些`Collection`接口的实现类可以存放重复的元素（`List`），有些则不可以（`Set`）。有些`Collection`接口的实现类是有序的（`List`），有些是无序的（`Set`）。

所有通用的`Collection`实现类都会提供两个"标准"构造方法：一个无参构造方法，来创建一个空的集合；以及一个带有单个`Collection`类型参数的构造方法，创建一个与参数集合具有相同元素的新集合。实际上，后一种构造方法可以复制任何集合，生成一个与参数集合元素相同的所需类型的集合。

public class CollectionConstructors() {
      public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        System.out.println("list = " + list); // list = []
    	
    	list.add(1);
    	list.add(2);
    	list.add(3);
    	System.out.println("list = " + list); // list = [1, 2, 3]
    
    	Vector<Object> vector = new Vector<>(list);
    	System.out.println("vector = " + vector);  // vector = [1, 2, 3]
      }
    }

#### Collection 接口常用方法 ####

下面的代码以其间接实现类`ArrayList`演示`Collection`接口的常用方法。

public class CollectionMethod() {
      public static void main(String[] args) {
        Collection collection = new ArrayList<>();
        
        // boolean add(E e)
        // 给集合中添加指定的元素，添加成功则返回 true。如果此集合不允许重复元素并且已经包含了指定的元素，
        // 则返回 false。支持此操作的实现类可能会对添加到该集合中的元素进行限制。如果一个集合拒绝添加某个
        // 特定元素的原因不是因为集合已经包含该元素，会抛出一个异常（而不是返回 false）。
        collection.add("hello");
        collection.add(10);
        collection.add(true);
        System.out.println("collection = " + collection); // collection = [hello, 10, true]
        
        // boolean remove(Object o)
        // 从集合中移除指定元素的一个实例。如果集合包含多个满足 (o==null ? e==null : o.equals(e))条件的元素 e，
        // 则移除第一个元素 e。移除完成后返回 true。
        collection.remove("hello");
    	System.out.println("collection = " + collection); // collection = [10, true]
        
        // boolean contains(Object o)
        // 如果此集合包含指定元素，则返回 true。更准确地说，当且仅当此集合包含至少
        // 一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))条件的元素 e 时，返回 true。
        System.out.println(collection.contains(10));// true
        
        // int size()
        // 返回此集合中的元素数量
        System.out.println(collection.size());// 2
        
        // boolean isEmpty()
        // 判断集合是否为空
        System.out.println(collection.isEmpty());// false
        
        // void clear()
        // 清空集合中的元素
        collection.clear();
        System.out.println("collection = " + collection); // collection = []
        
        // boolean addAll(Collection<? extends E> c)
        // 将指定集合中的所有元素添加到此集合中
        Collection collection1 = new ArrayList();
        collection1.add("Mary");
        collection1.add("Luck");
        collection.addAll(collection1);
        System.out.println("collection = " + collection); // collection = [Mary, Luck]
       
        // boolean containsAll(Collection<?> c)
        // 判断此集合是否包含指定集合中的所有元素
        System.out.println(collection.containsAll(collection1));// true
    
        // boolean removeAll(Collection<?> c)
        // 从此集合中移除与指定集合中相同的所有元素。在此调用返回后，此集合将不包含与指定集合共有的任何元素。
        collection.add("King");
        collection.removeAll(collection1);
        System.out.println("collection = " + collection); // collection = [King]
      }
    }

#### Collection 接口遍历元素方式 ####

使用 Iterator（迭代器）

`Iterator`接口是集合的迭代器，主要用于遍历`Collection`集合中的元素。所有实现了`Collection`接口的实现类，都有一个`iterator()`方法，用以返回一个实现了`Iterator`接口的对象，即可以返回一个迭代器。

`Iterator`接口的方法：

// 判断是否还有下一个元素
    boolean hasNext()
      
    // 返回集合中的下一个元素
    E next()
    
    // 从底层集合中移除此迭代器返回的最后一个元素。每次调用 next() 只能调用此方法一次。
    // 如果在调用此方法之前尚未调用过 next() 方法，或者在最后一次调用 next() 方法之后
    // 已经调用了过一次 remove() 方法，则抛出 IllegalStateException 异常。
    default void remove() 
    
    // 对剩余的每个元素执行给定的操作，直到所有元素被处理完或操作抛出异常为止。
    default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action)

迭代器的使用示例代码：

public class CollectionIterateor() {
      public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();
        col.add("红楼梦");
        col.add("西游记");
        col.add("三国演义");
        col.add("水浒传");
    
        // 遍历 col 集合
        // 先获得 col 对应的迭代器
        Iterator iterator = col.iterator();
        // 使用 while 循环遍历
        while (iterator.hasNext()) {// 判断是否还有元素
          Object obj = iterator.next(); // 返回下一个元素，类型是 Object
          System.out.println("obj = " + obj);
        }
        
        // 当退出 while 循环后，iterator 迭代器指向最后一个元素
        // 此时再调用 next() 会抛出 NoSuchElementException 异常
        // iterator.next();
        
        // 如果需要再次遍历，需要重制迭代器。
        System.out.println("===第二次遍历===");
        iterator = col.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
          Object obj = iterator.next();
          System.out.println("obj = " + obj);
        }
      }
    }

**当迭代器中不存在下一个元素时，直接调用 iterator.next() 方法会抛出 NoSuchElementException 异常，所以调用 iterator.next() 方法之前需要调用 iterator.hasNext() 方法。**

增强 for 循环

增强 for 循环是简化版的 iterator，本质一样，只能用来遍历集合或数组。基本语法如下：

for(元素类型 元素名 : 集合名或数组名){
    	访问元素;
    }

public class EnhancedFor() {
      public static void main(String[] args) {
        Collection collection = new ArrayList();
    
        collection.add("mary");
        collection.add(true);
        collection.add(10);
    
        for (Object o : collection) {
          System.out.println("o = " + o);
        }
      }
    }