从零开始学习 Java:简单易懂的入门指南之Collection集合及list集合(二十一)

news2024/11/24 16:02:22

Collection集合及list集合

    • 1.Collection集合
      • 1.1数组和集合的区别
      • 1.2集合类体系结构
      • 1.3Collection 集合概述和使用
      • 1.4Collection集合的遍历
        • 1.4.1 迭代器遍历
        • 1.4.2 增强for
        • 1.4.3 lambda表达式
    • 2.List集合
      • 2.1List集合的概述和特点
      • 2.2List集合的特有方法
      • 2.3List集合的五种遍历方式
      • 2.4 细节点注意:
    • 3.数据结构
      • 3.1数据结构之栈和队列
      • 3.2数据结构之数组和链表
    • 4.List集合的实现类
      • 4.1List集合子类的特点
      • 4.2LinkedList集合的特有功能
    • 5. 源码分析
      • 5.1 ArrayList源码分析:
      • 5.2 LinkedList源码分析:
      • 5.3 迭代器源码分析:

1.Collection集合

1.1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

1.2集合类体系结构

在这里插入图片描述

1.3Collection 集合概述和使用

  • 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
  • 创建Collection集合的对象

    • 多态的方式
    • 具体的实现类ArrayList
  • Collection集合常用方法

    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

1.4Collection集合的遍历

1.4.1 迭代器遍历

  • 迭代器介绍

    • 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

    public class IteratorDemo2 {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("a");
            list.add("b");
            list.add("b");
            list.add("c");
            list.add("d");
    
            Iterator<String> it = list.iterator();
            while(it.hasNext()){
                String s = it.next();
                if("b".equals(s)){
                    //指向谁,那么此时就删除谁.
                    it.remove();
                }
            }
            System.out.println(list);
        }
    }
    

1.4.2 增强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

public class A04_CollectionDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
      /*
        迭代器的细节注意点:
            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
            	暂时当做一个结论先行记忆,在今天我们会讲解源码详细的再来分析。
                如果我实在要删除:那么可以用迭代器提供的remove方法进行删除。
                如果我要添加,暂时没有办法。(只是暂时)
       */

        //1.创建集合并添加元素
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("aaa");
        coll.add("bbb");
        coll.add("ccc");
        coll.add("ddd");

        //2.获取迭代器对象
        //迭代器就好比是一个箭头,默认指向集合的0索引处
        Iterator<String> it = coll.iterator();
        //3.利用循环不断的去获取集合中的每一个元素
        while(it.hasNext()){
            //4.next方法的两件事情:获取元素并移动指针
            String str = it.next();
            System.out.println(str);
        }

        //当上面循环结束之后,迭代器的指针已经指向了最后没有元素的位置
        //System.out.println(it.next());//NoSuchElementException

        //迭代器遍历完毕,指针不会复位
        System.out.println(it.hasNext());

        //如果我们要继续第二次遍历集合,只能再次获取一个新的迭代器对象
        Iterator<String> it2 = coll.iterator();
        while(it2.hasNext()){
            String str = it2.next();
            System.out.println(str);
        }
    }
}

1.4.3 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));
    }
}

2.List集合

2.1List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

2.2List集合的特有方法

  • 方法介绍

    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
  • 示例代码

    public class MyListDemo {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("aaa");
            list.add("bbb");
            list.add("ccc");
            //method1(list);
            //method2(list);
            //method3(list);
            //method4(list);
        }
    
        private static void method4(List<String> list) {
            //        E get(int index)		返回指定索引处的元素
            String s = list.get(0);
            System.out.println(s);
        }
    
        private static void method3(List<String> list) {
            //        E set(int index,E element)	修改指定索引处的元素,返回被修改的元素
            //被替换的那个元素,在集合中就不存在了.
            String result = list.set(0, "qqq");
            System.out.println(result);
            System.out.println(list);
        }
    
        private static void method2(List<String> list) {
            //        E remove(int index)		删除指定索引处的元素,返回被删除的元素
            //在List集合中有两个删除的方法
            //第一个 删除指定的元素,返回值表示当前元素是否删除成功
            //第二个 删除指定索引的元素,返回值表示实际删除的元素
            String s = list.remove(0);
            System.out.println(s);
            System.out.println(list);
        }
    
        private static void method1(List<String> list) {
            //        void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
            //原来位置上的元素往后挪一个索引.
            list.add(0,"qqq");
            System.out.println(list);
        }
    }
    

2.3List集合的五种遍历方式

  1. 迭代器
  2. 列表迭代器
  3. 增强for
  4. Lambda表达式
  5. 普通for循环

代码示例:

//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);

2.4 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

代码示例:

//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

//1.创建集合并添加元素
List<Integer> list = new ArrayList<>();

list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);


//2.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);

3.数据结构

3.1数据结构之栈和队列

  • 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

  • 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

  • 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

4.2LinkedList集合的特有功能

  • 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
  • 示例代码

    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);
        }
    }
    

5. 源码分析

5.1 ArrayList源码分析:

核心步骤:

  1. 创建ArrayList对象的时候,他在底层先创建了一个长度为10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

  2. 添加元素,添加完毕后,size++

扩容时机一:

  1. 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:

  1. 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

具体分析过程可以参见视频讲解。

添加一个元素时的扩容:

在这里插入图片描述

添加多个元素时的扩容:

在这里插入图片描述

5.2 LinkedList源码分析:

底层是双向链表结构

核心步骤如下:

  1. 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
  2. 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
  3. 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

具体分析过程可以参见视频讲解。

在这里插入图片描述

5.3 迭代器源码分析:

迭代器遍历相关的三个方法:

  • Iterator 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

在这里插入图片描述

后记
👉👉💕💕美好的一天,到此结束,下次继续努力!欲知后续,请看下回分解,写作不易,感谢大家的支持!! 🌹🌹🌹

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随着股票市场的不断发展&#xff0c;对股民们来说&#xff0c;了解股票行情变得越来越重要。而股票k线图能够帮助股民们更好地调查和剖析股票行情。但关于一些没有相关经历的新手来说&#xff0c;股票k线图可能会带来一些困惑。那么&#xff0c;股票k线图入门应该从哪些方面着手…

蓝牙资讯|2023Q2全球TWS耳机出货量同比增长15%

TechInsights 报告指出&#xff0c;2023 年二季度全球 TWS 耳机出货量同比增长 15%&#xff0c;收益同比增长 5.1%。 苹果仍以 17% 出货量份额和 43% 的收益份额主导 TWS 市场&#xff0c;但来自印度和中国厂商的竞争&#xff0c;使苹果的份额有所下降。 在收益方面&#x…

浏览器是如何验证SSL证书的?

事实上&#xff0c;SSL证书作为目前网站数据安全的第一道防线&#xff0c;已被大部分企业所熟知。然而&#xff0c;这份认知主要是关于SSL证书可以实现网站HTTPS加密保护及身份的可信认证&#xff0c;防止传输数据的泄露或篡改方面&#xff0c;对于浏览器到底是如何验证SSL证书…

python安装wind10

一、下载: 官网:Python Releases for Windows | Python.org 二、安装 双击下载的安装程序文件。这将打开安装向导。安装界面图下方两个框的" Use admin privileges wheninstalling py. exe和” Add python. exe to PATH"都要勾选,一定要勾选!一定要勾选!一定要勾选…

昆明Sectigo dv通配符https证书

Sectigo是近些年发展比较快速的CA认证机构&#xff0c;Sectigo比较重视国际发展&#xff0c;先后成立了亚太审核中心等机构&#xff0c;是一家全球知名的数字证书颁发机构&#xff0c;Sectigo成立几十年来在全球范围内都受到信任。 1.Sectigo旗下的通配符https证书是市场占有率…

商城结算系统_商户结算_商户结算流程_OctShop

商城财务系统是商城比较重要的大系统&#xff0c;主要管理着所有交易、结算、对账、清分、支付等的资金出入&#xff0c;如&#xff1a;商家结算&#xff0c;商家抽成、扫码收款、用户分润与账户余额&#xff0c;用户分润与账户积分&#xff0c;下单支付&#xff0c;订单退款&a…

el-dialog设置高度、使用resetFields清除表单项无效问题

初学者容易踩坑的的el-dialog、el-form问题 1. el-dialog设置高度2. el-form中表单项对不齐3. 使用resetFields清除表单项无效 1. el-dialog设置高度 在el-dialog中里面添加一个div设置固定高度&#xff0c;或者限制最小的高度。 <el-dialogtitle"选择图标"v-mod…

台灯显色指数多少好?挑选护眼台灯需要注意什么

台灯可以说家家必备&#xff01;家中有上学的小孩更是需要一款好台灯&#xff0c;因为看书、写字、做作业都离不开台灯&#xff0c;一款好的台灯不仅会提供明亮的学习环境&#xff0c;而且还能保护视力&#xff0c;预防近视&#xff0c;因此&#xff0c;挑选台灯绝对不可以马虎…

LeetCode 剑指offer 09.用两个栈实现队列

LeetCode 剑指offer 09.用两个栈实现队列 题目描述 用两个栈实现一个队列。队列的声明如下&#xff0c;请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead &#xff0c;分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素&#xff0c;deleteHead 操作返回…