集合主要分为两组(单列集合, 双列集合)
- Connection 接口有两个重要的子接口LIst 和 Set, 它们的实现子类都是单列集合,
- Map 接口的实现子类是双列集合, 存放的是 K-V
Connection 接口
Collection 接口和常用方法
下面以 ArrayList 演示一下
- add: 添加单个元素
- remove: 删除指定元素
- contains: 查找某个元素是否存在
- size: 获取元素个数
- isEmpty: 判断是否为空
- clear: 清空
- addAll: 添加多个元素
- containsAll: 查找多个元素是否都存在
- removeAll: 删除多个元素
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
// add: 添加单个元素
list.add("aaa");
list.add(111);
list.add(true);
System.out.println(list);
// remove: 删除指定元素
list.remove(0); // 删除第一个元素
list.remove(true); // 删除指定元素
System.out.println(list);
// contains: 查找元素是否存在
System.out.println((list.contains("aaa"))); // false
list.add("aaa");
System.out.println((list.contains("aaa"))); // true
// size: 获取元素个数
System.out.println(list.size()); // 2
list.add("aaa");
list.add("aaa");
System.out.println(list.size()); // 4
// isEmpty: 判断是否为空
System.out.println(list.isEmpty()); // false
// clear: 清空
list.clear();
System.out.println(list); // 慎重使用
// addAll: 添加多个元素
ArrayList list2 = new ArrayList();
list2.add("三国演义");
list2.add("红楼梦");
list.addAll(list2);
System.out.println(list);
// containsAll: 查找多个元素是否存在
System.out.println(list.containsAll(list2)); // true
// removeAll 删除多个元素
list.add("水浒传");
list.removeAll(list2);
System.out.println(list); // 水浒传
}
}
迭代器使用
- 先得到需要遍历的对象的迭代器
- 使用 while 循环遍历
- 当退出 while 循环时, 这时 iterator 迭代器是指向最后元素的. 如果再执行 iterator.next(); 会抛出异常.
- 如果 需要再次遍历, 需要重置 迭代器.iterator = mylist.iterator();
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class IteratorExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个ArrayList
ArrayList<String> myList = new ArrayList<>();
// 向ArrayList中添加一些元素
myList.add("苹果");
myList.add("香蕉");
myList.add("橙子");
myList.add("葡萄");
myList.add("梨");
// 获取ArrayList的迭代器
Iterator<String> iterator = myList.iterator();
// 使用迭代器遍历ArrayList中的元素
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
System.out.println(fruit);
}
}
}
for 循环增强
增强for循环, 可以代替 iterator 迭代器, 也就是简化版的 iterator , 本质是一样的.
import java.util.ArrayList;
public class EnhancedForLoopExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个ArrayList
ArrayList<String> myList = new ArrayList<>();
// 向ArrayList中添加一些元素
myList.add("苹果");
myList.add("香蕉");
myList.add("橙子");
myList.add("葡萄");
myList.add("梨");
// 使用增强型for循环遍历ArrayList中的元素
for (String fruit : myList) {
System.out.println(fruit);
}
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class ConnectionIterator {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add(new Dog("小黑",2));
list.add(new Dog("大黄",3));
list.add(new Dog("大黑",6));
list.add(new Dog("大毛",8));
// 使用 for 增强
for (Object dog : list) {
System.out.println(dog);
}
System.out.println("-----------------------");
// 使用迭代器
// 1. 先拿到迭代器
Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object dog = iterator.next();
System.out.println(dog);
}
}
}
class Dog {
private String name;
private int 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;
}
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Dog{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
List 接口和常见方法
- List 集合类中元素有序(添加顺序和取出顺序是一致的), 而且是可重复的.
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class List_ {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.add("ddd");
list.add("ddd");
list.add("ddd");
System.out.println(list);
}
}
- List 集合中的每个元素都有其对应的索引, 也就是支持索引.
这里我们要注意 索引是从 0 开始的
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class List_ {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.add("ddd");
list.add("ddd");
list.add("ddd");
System.out.println(list);
// 下面我们通过索引取出 第三个元素
System.out.println(list.get(2)); // ccc
}
}
List 常用的方法
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ListOperationsExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个ArrayList
List<String> myList = new ArrayList<>(Arrays.asList("苹果", "香蕉", "橙子", "苹果", "梨"));
// 在指定位置插入元素
myList.add(2, "葡萄");
System.out.println("在索引为2的位置插入元素后的列表：" + myList);
// 创建另一个集合
List<String> anotherList = Arrays.asList("西瓜", "菠萝");
// 在指定位置加入另一个集合的所有元素
myList.addAll(4, anotherList);
System.out.println("在索引为4的位置加入另一个集合的所有元素后的列表：" + myList);
// 获取指定位置的元素
String element = myList.get(3);
System.out.println("索引为3的元素：" + element);
// 返回某个元素首次出现的位置
int firstIndex = myList.indexOf("苹果");
System.out.println("苹果首次出现的位置：" + firstIndex);
// 返回某个元素最后出现的位置
int lastIndex = myList.lastIndexOf("苹果");
System.out.println("苹果最后出现的位置：" + lastIndex);
// 移除指定位置的元素，并返回此元素
String removedElement = myList.remove(1);
System.out.println("移除索引为1的元素：" + removedElement);
// 替换指定位置的元素
myList.set(0, "芒果");
System.out.println("替换索引为0的元素后的列表：" + myList);
// 返回子序列
List<String> subList = myList.subList(1, 4);
System.out.println("子序列：" + subList);
}
}
ArrayList 底层结构
-
ArrayList 中维护了一个Object类型的数组elementData
-
当创建了一个ArrayList对象时, 如果使用的是无参构造器, 则elementData容量为0, 第一次添加, 则扩容elementData为10, 再次扩容, 则为原大小的1.5倍.
ArrayList list = new ArrayList();
看源码, 可以只带这里创建了一个空的 elementData 数组
下面我们进行添加操作
list.add(1);
执行list.add
(1)首先会确定是否要扩容
(2)然后再执行赋值操作
这个方法确定, minCapacity
第一次扩容为10
(1) modCount++ 记录集合被修改的次数
(2) 如果elementData的大小不够, 就调用 grow() 去扩容
(1) 进行扩容
(2) 使用扩容机制来确定要扩容到多大
(3) 第一次newCapacity=10
(4) 再次扩容即按照1.5倍扩容
(5) 扩容使用的是 Arrays.copyOf() , 因为要保留之前的数据
- 如果使用的是指定大小的构造器, 则初始elementData为指定大小, 再次扩容则为原来大小的1.5倍.
ArrayList list = new ArrayList[8];
创建一个指定大小 elementData 数组.
Vector 底层实现
- Vector 类的定义说明
- Vector 底层也是一个对象数组, protected Object[] elementData;
- Vector 是线程同步的, 就是说它是线程安全的, Vector 类的操作方法都带有 synchronized
- 在开发中, 需要线程同步安全时, 考虑使用Vector
Vector 和 ArrayList 的比较
LinkedList 底层结构
- LinkedList 底层实现了双向链表和和双端队列特点
- 可以添加任意元素(元素可以重复), 包括 null
- 线程不安全, 没有同步实现
