集合（JAVA）

一、数组和集合的区别

相同点

都是容器,可以存储多个数据

不同点

数组的长度是不可变的,集合的长度是可变的
数组可以存基本数据类型和引用数据类型
集合只能存引用数据类型,如果要存基本数据类型,需要存对应的包装类

二、集合类体系结构

三、Collection 集合

1.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

2.创建Collection集合的对象

多态的方式
具体的实现类ArrayLis

Collection<String> c = new ArrayList<>();

3.常用方法

方法名	说明
boolean add(E e)	添加元素
boolean remove(Object o)	从集合中移除指定的元素
boolean removeIf(Object o)	根据条件进行移除
void clear()	清空集合中的元素
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定的元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	集合的长度，也就是集合中元素的个数

4.Collection集合的遍历

1 迭代器遍历

迭代器介绍
- 迭代器,集合的专用遍历方式
- Iterator<E> iterator(): 返回此集合中元素的迭代器,通过集合对象的iterator()方法得到
Iterator中的常用方法

boolean hasNext(): 判断当前位置是否有元素可以被取出 E next(): 获取当前位置的元素,将迭代器对象移向下一个索引位置
Collection集合的遍历

public class IteratorDemo1 {
    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);
        }
    }
}

迭代器中删除的方法

void remove(): 删除迭代器对象当前指向的元素

2 增强for

快捷键：list.for

介绍
- 它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器
- 实现Iterable接口的类才可以使用迭代器和增强for
- 简化数组和Collection集合的遍历
格式

for(集合/数组中元素的数据类型变量名 : 集合/数组名) {

// 已经将当前遍历到的元素封装到变量中了,直接使用变量即可

}

代码

public class MyCollectonDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list =  new ArrayList<>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        list.add("f");

        //1,数据类型一定是集合或者数组中元素的类型
        //2,str仅仅是一个变量名而已,在循环的过程中,依次表示集合或者数组中的每一个元素
        //3,list就是要遍历的集合或者数组
        for(String str : list){
            System.out.println(str);
        }
    }
}

细节点注意：

1.报错NoSuchElementException
2.迭代器遍历完毕，指针不会复位
3.循环中只能用一次next方法
4.迭代器遍历时，不能用集合的方法进行增加或者删除

3 lambda表达式

利用forEach方法，再结合lambda表达式的方式进行遍历

public class A07_CollectionDemo7 {
    public static void main(String[] args) {
       /* 
        lambda表达式遍历：
                default void forEach(Consumer<? super T> action):
        */

        //1.创建集合并添加元素
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("zhangsan");
        coll.add("lisi");
        coll.add("wangwu");
        //2.利用匿名内部类的形式
        //底层原理：
        //其实也会自己遍历集合，依次得到每一个元素
        //把得到的每一个元素，传递给下面的accept方法
        //s依次表示集合中的每一个数据
       /* coll.forEach(new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        });*/

        //lambda表达式
        coll.forEach(s -> System.out.println(s));
    }
}

四、List集合

1List集合的概述和特点

List集合的概述
- 有序集合,这里的有序指的是存取顺序
- 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集合的特点
- 存取有序
- 可以重复
- 有索引

2.List集合的特有方法

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

3.List集合的五种遍历方式

迭代器
列表迭代器
增强for
Lambda表达式
普通for循环

//创建集合并添加元素
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");

//1.迭代器
Iterator<String> it = list.iterator();
     while(it.hasNext()){
        String str = it.next();
        System.out.println(str);
}


//2.增强for
//下面的变量s，其实就是一个第三方的变量而已。
//在循环的过程中，依次表示集合中的每一个元素
 for (String s : list) {
       System.out.println(s);
   }
//3.Lambda表达式
//forEach方法的底层其实就是一个循环遍历，依次得到集合中的每一个元素
//并把每一个元素传递给下面的accept方法
//accept方法的形参s，依次表示集合中的每一个元素
list.forEach(s->System.out.println(s) );


//4.普通for循环
//size方法跟get方法还有循环结合的方式，利用索引获取到集合中的每一个元素
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            //i:依次表示集合中的每一个索引
            String s = list.get(i);
            System.out.println(s);
        }

// 5.列表迭代器
//获取一个列表迭代器的对象，里面的指针默认也是指向0索引的

//额外添加了一个方法：在遍历的过程中，可以添加元素
ListIterator<String> it = list.listIterator();
while(it.hasNext()){
    String str = it.next();
    if("bbb".equals(str)){
        //qqq
        it.add("qqq");
    }
}
System.out.println(list);

4 细节点注意：

List系列集合中的两个删除的方法

1.直接删除元素
2.通过索引进行删除

删除元素
//请问：此时删除的是1这个元素，还是1索引上的元素？
//为什么？
//因为在调用方法的时候，如果方法出现了重载现象
//优先调用，实参跟形参类型一致的那个方法。

list.remove(1);


//手动装箱，手动把基本数据类型的1，变成Integer类型
Integer i = Integer.valueOf(1);

list.remove(i);

System.out.println(list);

五、LinkedList集合

特有方法：

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

public class MyLinkedListDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        list.add("ccc");
//        public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素
        //method1(list);

//        public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾
        //method2(list);

//        public E getFirst()		返回此列表中的第一个元素
//        public E getLast()		返回此列表中的最后一个元素
        //method3(list);

//        public E removeFirst()		从此列表中删除并返回第一个元素
//        public E removeLast()		从此列表中删除并返回最后一个元素
        //method4(list);
      
    }

    private static void method4(LinkedList<String> list) {
        String first = list.removeFirst();
        System.out.println(first);

        String last = list.removeLast();
        System.out.println(last);

        System.out.println(list);
    }

    private static void method3(LinkedList<String> list) {
        String first = list.getFirst();
        String last = list.getLast();
        System.out.println(first);
        System.out.println(last);
    }

    private static void method2(LinkedList<String> list) {
        list.addLast("www");
        System.out.println(list);
    }

    private static void method1(LinkedList<String> list) {
        list.addFirst("qqq");
        System.out.println(list);
    }
}

六、ArrayList源码分析：

核心步骤：

创建ArrayList对象的时候，他在底层先创建了一个长度为0的数组。

数组名字：elementDate，定义变量size。

size这个变量有两层含义： ①：元素的个数，也就是集合的长度 ②：下一个元素的存入位置
添加元素，添加完毕后，size++

扩容时机一：

当存满时候，会创建一个新的数组，新数组的长度，是原来的1.5倍，也就是长度为15.再把所有的元素，全拷贝到新数组中。如果继续添加数据，这个长度为15的数组也满了，那么下次还会继续扩容，还是1.5倍。

扩容时机二：

一次性添加多个数据，扩容1.5倍不够，怎么办呀？

如果一次添加多个元素，1.5倍放不下，那么新创建数组的长度以实际为准。

举个例子：在一开始，如果默认的长度为10的数组已经装满了，在装满的情况下，我一次性要添加100个数据很显然，10扩容1.5倍，变成15，还是不够，

怎么办？

此时新数组的长度，就以实际情况为准，就是110

添加一个元素时的扩容：

添加多个元素时的扩容：

七、LinkedList源码分析：

底层是双向链表结构

核心步骤如下：

刚开始创建的时候，底层创建了两个变量：一个记录头结点first，一个记录尾结点last，默认为null
添加第一个元素时，底层创建一个结点对象，first和last都记录这个结点的地址值
添加第二个元素时，底层创建一个结点对象，第一个结点会记录第二个结点的地址值，last会记录新结点的地址值

八、迭代器源码分析：

迭代器遍历相关的三个方法：

Iterator<E> iterator() ：获取一个迭代器对象
boolean hasNext() ：判断当前指向的位置是否有元素
E next() ：获取当前指向的元素并移动指针

九、泛型

泛型概述

泛型的介绍

泛型是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制
泛型的好处
1. 把运行时期的问题提前到了编译期间
2. 避免了强制类型转换
泛型的细节

泛型中不能写基本数据类型
指定泛型的具体类型后，传递数据时，可以传入该类类型或者其子类类型如果不写泛型，类型默认是Object

泛型的定义格式
- <类型>: 指定一种类型的格式.尖括号里面可以任意书写,一般只写一个字母.例如: <E> <T>
- <类型1,类型2…>: 指定多种类型的格式,多种类型之间用逗号隔开.例如: <E,T> <K,V>

泛型可以在很多地方定义

类后面泛型类

使用场景:当一个类中，某个变量的教据类型不确定时，就可以定义带有泛型的类

例：

public class MyArrayList<E> {

    Object[] obj = new Object[10];
    int size;

    /*
    E : 表示是不确定的类型。该类型在类名后面已经定义过了。
    e：形参的名字，变量名
    * */
    public boolean add(E e){
        obj[size] = e;
        size++;
        return true;
    }


    public E get(int index){
        return (E)obj[index];
    }


    @Override
    public String toString() {
        return Arrays.toString(obj);
    }
}

方法上面泛型方法

方法中形参类型不确定时
方案①:使用类名后面定义的泛型
方案②:在方法申明上定义自己的泛型

例：Public<T> void show(T t)

public class ListUtil {
    private ListUtil(){}

    //类中定义一个静态方法addAll，用来添加多个集合的元素。


    /*
    *   参数一：集合
    *   参数二~最后：要添加的元素
    *
    * */
    public static<E> void addAll(ArrayList<E> list, E e1,E e2,E e3,E e4){
        list.add(e1);
        list.add(e2);
        list.add(e3);
        list.add(e4);
    }

/*    public static<E> void addAll2(ArrayList<E> list, E...e){
        for (E element : e) {
            list.add(element);
        }
    }*/


    public void show(){
        System.out.println("尼古拉斯·纯情·天真·暖男·阿玮");
    }
}