[技术笔记] 【黑马程序员杭州】JavaEE课程笔记day17-集合

本帖最后由小江哥于 2018-1-9 14:34 编辑

今日内容介绍

u 集合&迭代器

u 增强for & 泛型

u 常见数据结构

u List子体系

第1章  集合&迭代器
1.1  集合体系结构
1.1.1    集合体系图

在最顶层的父接口Collection中一定定义了所有子类集合的共同属性和方法,因此我们首先需要学习Collection中共性方法,然后再去针对每个子类集合学习它的特有方法

1.1.2 案例代码一:

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 package com.itheima_01;
 
import java.util.ArrayList;
 
/*
 *  ArrayList
 *  集合的体系结构：
 *  由于不同的数据结构（数据的组织，存储方式），所以Java为我们提供了不同的集合，
 *  但是不同的集合他们的功能都是相似，不断的向上提取，将共性抽取出来，这就是集合体系结构形成的原因
 * 
 *  体系结构：
 *      怎么学习?最顶层开始学习，因为最顶层包含了所有的共性
 *      怎么使用？使用最底层，因为最底层就是具体的实现
 * 
 *  Collection
 *  List
 *  ArrayList
 */
public class CollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {      
        //创建集合对象
        ArrayList al = new ArrayList();
        //添加元素
        al.add("hello");
        al.add("world");
        al.add("java");
        //遍历集合
        for(int x = 0;x < al.size();x++) {
            System.out.println(al.get(x));
        }
       
    }
}

1.2 Collection中的常用功能

boolean add(Object e): 向集合中添加元素

void clear():清空集合中所有元素

boolean contains(Object o):判断集合中是否包含某个元素

boolean isEmpty():判断集合中的元素是否为空

boolean remove(Object o):根据元素的内容来删除某个元素

int size():获取集合的长度

Object[] toArray():能够将集合转换成数组并把集合中的元素存储到数组中

1.2.1 案例代码二:

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package com.itheima_01;[/size][/align]import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
 
/*
 * Collection
 *          boolean add(E e) 
 *          void clear() 
 *          boolean contains(Object o) 
 *          boolean isEmpty()
 *          boolean remove(Object o)
 *          int size()
 *          Object[] toArray()
 * Iterator<E> iterator() 
 
 *     
 */
public class CollectionDemo2 {
    public static void main(String[] args) {      
        //创建集合对象
        //Collection c = new Collection();//Collection是接口，不能实例化
        Collection c = new ArrayList();//多态，父类引用指向子类对象 
       
        //boolean add(E e) 
        System.out.println(c.add("hello"));//永远可以添加成功，因为ArrayList他允许重复
        System.out.println(c.add("world"));
       
        //void clear()：清空集合
        //c.clear();
       
        //boolean contains(Object o)  :判断集合中是否包含指定元素
        //System.out.println(c.contains("java"));
       
        //boolean isEmpty() :是否为空
        //System.out.println(c.isEmpty());
       
       
        //boolean remove(Object o) :删除元素
        //System.out.println(c.remove("java"));
       
        //int size() :返回集合中的元素个数
        //System.out.println(c.size());
       
        //Object[] toArray()  :将集合转换成一个Object类型的数组
        Object[] objs = c.toArray();
        for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
            System.out.println(objs);
        }
        System.out.println(c);
    }
}

1.3 迭代器

java中提供了很多个集合，它们在存储元素时，采用的存储方式不同。我们要取出这些集合中的元素，可通过一种通用的获取方式来完成。

Collection集合元素的通用获取方式：在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

集合中把这种取元素的方式描述在Iterator接口中。Iterator接口的常用方法如下

hasNext（）方法：判断集合中是否有元素可以迭代

next（）方法：用来返回迭代的下一个元素，并把指针向后移动一位。

1.3.1 案例代码三:

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 package com.itheima_02;[/size][/align] 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
 
/*
 * 集合的遍历方式：
 *      1.toArray(),可以把集合转换成数组，然后遍历数组即可
 *      2.iterator(),可以返回一个迭代器对象，我们可以通过迭代器对象来迭代集合
 *
 * Iterator：可以用于遍历集合
 * E next()  :返回下一个元素
 *  boolean hasNext()  ：判断是否有元素可以获取
 *
 *  注意：Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException
 *  使用next方法获取下一个元素，如果没有元素可以获取，则出现NoSuchElementException
   
 */
public class IteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //method();
        //创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();
        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
       
        //获取迭代器对象
        Iterator it = c.iterator();
       
        //Object next()  :返回下一个元素
        //boolean hasNext()  ：判断是否有元素可以获取
       
        /*if(it.hasNext())
            System.out.println(it.next());
        if(it.hasNext())
            System.out.println(it.next());
        if(it.hasNext())
            System.out.println(it.next());
        if(it.hasNext())
            System.out.println(it.next());*/
       
        while(it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
 
    private static void method() {
        //创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();
        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        //获取数组
        Object[] objs = c.toArray();
        //遍历数组
        for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
            System.out.println(objs);
        }
    }
 
   
 
}

1.4 并发修改异常:

并发修改异常产生原因:

当使用迭代器遍历集合的时候,使用了集合中的增加/删除方法,导致并发修改异常产

1.4.1 案例代码四:

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package com.itheima_02;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
/*
 * 需求：判断集合中是否包含元素java，如果有则添加元素android
 * Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException:并发修改异常
 * 迭代器是依赖于集合的，相当于集合的一个副本，当迭代器在操作的时候，如果发现和集合不一样，则抛出异常
 *
 * 解决方案:
 *      你就别使用迭代器
 *      在使用迭代器进行遍历的时候使用迭代器来进行修改
 */
public class IteratorDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //method();
       
        //创建集合对象
        //Collection c = new ArrayList();
        List c = new ArrayList();
        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
       
        //我们可以通过遍历来获取集合中的每一个元素，然后进行比较即可
        /*Iterator it = c.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            String s = (String)it.next();
            if(s.equals("java")) {
                c.add("android");
            }
        }*/
       
        ListIterator lit = c.listIterator();
        while(lit.hasNext()) {
            String s = (String)lit.next();
            if(s.equals("java")) {
                lit.add("android");
            }
        }
       
        System.out.println(c);
    }
 
    private static void method() {
        //创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();
        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        //判断集合中是否包含元素java
        if(c.contains("java")) {
            c.add("android");
        }
        System.out.println(c);
    }
 
}

并发修改异常解决方案:

A:不使用迭代器遍历集合,就可以在遍历的时候使用集合的方法进行增加或删除

B:依然使用迭代器遍历,那么就需要使用Iterator的子接口ListIterator来实现向集合中添加

第2章  增强for&泛型

2.1    泛型
2.1.1    泛型的引入

在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换

2.1.1.1 案例代码五:

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package com.itheima_03;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
 
/*
 * 使用集合存储自定义对象并遍历
 * 由于集合可以存储任意类型的对象，当我们存储了不同类型的对象，就有可能在转换的时候出现类型转换异常，
 * 所以java为了解决这个问题，给我们提供了一种机制，叫做泛型
 * *           
 */
public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection  c = new ArrayList();
        //创建元素对象
        Student s = new Student("zhangsan",18);
        Student s2 = new Student("lisi",19);
        //添加元素对象
        c.add(s);
        c.add(s2);
        //遍历集合对象
       
        Iterator  it = c.iterator();
        while(it.hasNext()) {
             String str = (String)it.next();
             System.out.println(str);
           
     
        }
    }
}
 
class Student {
    String name;
    int age;
    public Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

以上代码会发生强制转换异常,原因就是Stringstr = (String)it.next() ,存入集合的是Student,而强转为String,String与Student之间没有任何子父关系不能强转,未使用泛型前有可能发声强制转换异常的问题

2.1.2 泛型的使用

当类上定义<>的时候就可以使用泛型,例如ArrayList类的定义:

class ArrayList<E>,那么我们在创建ArrayList对象的时候就可以指定<>中E的类型

ArrayList<String>al=new ArrayList<String>(),那么String就把E替换掉了

2.1.2.1 案例代码六:

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package com.itheima_03;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
 
/*
 * 使用集合存储自定义对象并遍历
 * 由于集合可以存储任意类型的对象，当我们存储了不同类型的对象，就有可能在转换的时候出现类型转换异常，
 * 所以java为了解决这个问题，给我们提供了一种机制，叫做泛型
 *
 * 泛型：是一种广泛的类型，把明确数据类型的工作提前到了编译时期，借鉴了数组的特点
 * 泛型好处：
 *          避免了类型转换的问题
 *          可以减少黄色警告线
 *          可以简化我们代码的书写
 *
 * 什么时候可以使用泛型？
 *      问API，当我们看到<E>，就可以使用泛型了
 *         
 */
public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection<Student> c = new ArrayList<Student>();
        //创建元素对象
        Student s = new Student("zhangsan",18);
        Student s2 = new Student("lisi",19);
        //添加元素对象
        c.add(s);
        c.add(s2);
        //遍历集合对象
       
        Iterator<Student> it = c.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            //String str = (String)it.next();
            //System.out.println(str);
           
            Student stu = it.next();
            System.out.println(stu.name);
        }
    }
}
 
class Student {
    String name;
    int age;
   
    public Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

2.2 增强for

增强for循环是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

格式：

for(元素的数据类型变量 : Collection集合or数组){

}

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

2.2.1 案例代码七:

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package com.itheima_04;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
 
/*
 * foreach:增强for循环，一般用于遍历集合或者数组
 * 格式：
 *      for(元素的类型 变量 : 集合或者数组对象) {
 *          可以直接使用变量;
 *      }
    注意：在增强for循环中不能修改集合，否则会出现并发修改异常。
   
    public interface Iterable<T>
    实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。
 
 */
public class ForEachDemo {
    public static void main(String[] args) {
         //创建集合对象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();
        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
       
        //增强for循环遍历集合
        /*for(Object obj : c) {
            System.out.println(obj);
        }*/
       
       
        /*for(String s : c) {
            System.out.println(s.toUpperCase());
        }*/
       
        for (String string : c) {
            c.add("android");
            System.out.println(string);
        }
    }
}

第3章常见数据结构
3.1 数组

数组，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素

增删元素慢 ,每次添加元素需要移动大量元素或这创建新的数组

3.2 链表

链表，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

A:多个节点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。

B:查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素

C:增删元素快：

增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。

删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可

3.3 栈&队列

A:堆栈，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。

B:队列，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，安检。排成一列，每个人依次检查，只有前面的人全部检查完毕后，才能排到当前的人进行检查。

第4章 List子体系
4.1 List子体系特点

A:有序的（存储和读取的顺序是一致的）

B:有整数索引

C:允许重复的

4.2 List的特有功能

void add(int index, E element) :将元素添加到index索引位置上

E get(int index) :根据index索引获取元素

E remove(int index):根据index索引删除元素

E set(int index, Eelement):将index索引位置的的元素设置为element

4.2.1 案例代码八:

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package com.itheima_05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
 * List:
 *      有序的（存储和读取的顺序是一致的）
 *      有整数索引
 *      允许重复的
 *
 * List的特有功能：
 *          void add(int index, E element) 
 *          E get(int index) 
 *          E remove(int index) 
 *      E set(int index, E element)
 * 
 *   增删改查
 
 
 *  
 */
public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建的列表对象
        List list = new ArrayList();
       
        //void add(int index, E element)  : 在指定索引位置添加指定元素
        list.add(0, "hello");
        list.add(0, "world");
        list.add(1, "java");
       
        //E get(int index)  :根据索引返回元素
        /*System.out.println(list.get(0));
        System.out.println(list.get(1));
        System.out.println(list.get(2));*/
        //System.out.println(list.get(3));
       
        /*for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }*/
       
        //E remove(int index)  : 删除指定元素并返回
       
        //System.out.println(list.remove(5));
       
        //E set(int index, E element) : 将指定索引位置的元素替换为指定元素，并将原先的元素返回
        System.out.println(list.set(0, "android"));
       
        System.out.println(list);
    }
}

4.3 LinkedList特有功能

LinkedList底层使用的是链表结构,因此增删快,查询相对ArrayList较慢

void addFirst(E e) :向链表的头部添加元素

voidaddLast(E e):向链表的尾部添加元素

EgetFirst():获取链头的元素,不删除元素

EgetLast():获取链尾的元素,不删除元素

EremoveFirst():返回链头的元素并删除链头的元素

EremoveLast():返回链尾的元素并删除链尾的元素

4.3.1 案例代码九:

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package com.itheima_06;[/size][/align]import java.util.LinkedList;
 
/*
 * List的常用子类：
 *      ArrayList
 *          底层是数组结构，查询快，增删慢
 *      LinkedList
 *          底层结构是链表，查询慢，增删快
 *
 * 如何选择使用不同的集合？
 *      如果查询多，增删少，则使用ArrayList
 *      如果查询少，增删多，则使用LinkedList
 *      如果你不知道使用什么，则使用ArrayList
 *
 * LinkedList的特有功能：
 *          void addFirst(E e) 
 *          void addLast(E e)
            E getFirst() 
            E getLast() 
            E removeFirst()
            E removeLast()
 *             
 */
public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
            LinkedList list = new LinkedList();
            list.add("hello");
            list.add("world");
       
            //void addFirst(E e)  :将元素添加到索引为0的位置
            //void addLast(E e) ：将元素添加到索引为size()-1的位置
            list.addFirst("java");
            list.addLast("android");
           
            //E getFirst()  :获取索引为0的元素
            //E getLast()  ：获取索引为size()-1的元素
            //System.out.println(list.getFirst());
            //System.out.println(list.getLast());
           
            //E removeFirst() :删除索引为0的元素并返回
            //E removeLast() ：删除索引为size()-1的元素并返回
            System.out.println(list.removeFirst());
            System.out.println(list.removeLast());
           
           
            System.out.println(list);
    }
}

4.4 案例代码九

[Java] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_07;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
/*
 * 需求：定义一个方法，返回指定列表中指定元素的索引位置
 *
 * 判断元素是否存在
 *
 */
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");
       
        //int index = index(list,"php");
        //System.out.println(index);
       
        //boolean flag = contains(list, "php");
        //System.out.println(flag);
       
        boolean flag = list.contains("php");
        System.out.println(flag);
    }
   
    public static int index(List list,Object other) {
        for(int x = 0;x < list.size();x++) {
            //获取列表中的元素
            Object obj = list.get(x);
            //使用列表中的元素和指定的元素进行比较
            if(obj.equals(other)) {
                return x;
            }
        }
        //查找不到指定的元素
        return -1;
    }
   
    public static boolean contains(List list,Object other) {
        //获取指定元素在指定列表中的索引位置
        int index = index(list,other);
        //如果索引位置大于等于0，则认为元素存在，否则不存在
        if(index >= 0) {
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
    }
   
   
   
}

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[技术笔记] 【黑马程序员杭州】JavaEE课程笔记day17-集合

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