[Java] 【成都校区】-集合知识点笔记

## 1.Collection集合

### 1.1集合体系结构【记忆】

- 集合类的特点

   提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以随时发生改变

- 集合类的体系图

   ![01](img\01.png)

### 1.2Collection集合概述和基本使用【应用】

- 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

- Collection集合基本使用

  ```java
  public class CollectionDemo01 {
   public static void main(String[] args) {
      //创建Collection集合的对象
      Collection<String> c = new ArrayList<String>();

      //添加元素：boolean add(E e)
      c.add("hello");
      c.add("world");
      c.add("java");

      //输出集合对象
      System.out.println(c);
   }
  }
  ```

### 1.3Collection集合的常用方法【应用】

| 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          |
| 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【应用】

- 迭代器的介绍
  - 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，通过集合的iterator()方法得到
  - 迭代器是通过集合的iterator()方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的
- Collection集合的遍历

```java
public class IteratorDemo {
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);
      }
}
}
```

### 1.5集合使用步骤图解【理解】

- 使用步骤

![02](img\02.png)

### 1.6集合的案例-Collection集合存储学生对象并遍历【应用】

- 案例需求

   创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合

- 代码实现

  - 学生类

  ```java
  public class Student {
   private String name;
   private int age;

   public Student() {
   }

   public Student(String name, int age) {
      this.name = name;
      this.age = 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;
   }
  }
  ```

  - 测试类

  ```java
  public class CollectionDemo {
   public static void main(String[] args) {
      //创建Collection集合对象
      Collection<Student> c = new ArrayList<Student>();

      //创建学生对象
      Student s1 = new Student("林青霞", 30);
      Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
      Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

      //把学生添加到集合
      c.add(s1);
      c.add(s2);
      c.add(s3);

      //遍历集合(迭代器方式)
      Iterator<Student> it = c.iterator();
      while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
      }
   }
  }
  ```

## 2.List集合

### 2.1List集合概述和特点【记忆】

- List集合概述
  - 有序集合(也称为序列)，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集合特点
  - 有索引
  - 可以存储重复元素
  - 元素存取有序

### 2.2List集合的特有方法【应用】

| 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                |

### 2.3集合的案例-List集合存储学生对象并遍历【应用】

- 案例需求

   创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合

- 代码实现

  - 学生类

```java
public class Student {
      private String name;
      private int age;

      public Student() {
      }

      public Student(String name, int age) {
         this.name = name;
         this.age = 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;
      }
}
```

  - 测试类

```java
public class ListDemo {
      public static void main(String[] args) {
         //创建List集合对象
         List<Student> list = new ArrayList<Student>();

         //创建学生对象
         Student s1 = new Student("林青霞", 30);
         Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
         Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

         //把学生添加到集合
         list.add(s1);
         list.add(s2);
         list.add(s3);

         //迭代器方式
         Iterator<Student> it = list.iterator();
         while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
         }

         System.out.println("--------");

         //for循环方式
         for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
         }

      }
}
```

### 2.4并发修改异常【应用】

- 出现的原因

   迭代器遍历的过程中，通过集合对象修改了集合中的元素，造成了迭代器获取元素中判断预期修改值和实际修改值不一致，则会出现：ConcurrentModificationException

- 解决的方案

   用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可

- 示例代码

  ```java
  public class ListDemo {
   public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      List<String> list = new ArrayList<String>();

      //添加元素
      list.add("hello");
      list.add("world");
      list.add("java");

      //遍历集合，得到每一个元素，看有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现
  //       Iterator<String> it = list.iterator();
  //       while (it.hasNext()) {
  //          String s = it.next();
  //          if(s.equals("world")) {
  //             list.add("javaee");
  //          }
  //       }

      for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            String s = list.get(i);
            if(s.equals("world")) {
               list.add("javaee");
            }
      }

      //输出集合对象
      System.out.println(list);
   }
  }
  ```

### 2.5列表迭代器【应用】

- ListIterator介绍

  - 通过List集合的listIterator()方法得到，所以说它是List集合特有的迭代器
  - 用于允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置

- 示例代码

  ```java
  public class ListIteratorDemo {
   public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      List<String> list = new ArrayList<String>();

      //添加元素
      list.add("hello");
      list.add("world");
      list.add("java");

      //获取列表迭代器
      ListIterator<String> lit = list.listIterator();
      while (lit.hasNext()) {
            String s = lit.next();
            if(s.equals("world")) {
               lit.add("javaee");
            }
      }

      System.out.println(list);

   }
  }
  ```

### 2.6增强for循环【应用】

- 定义格式

  ```java
  for(元素数据类型变量名 : 数组/集合对象名) {
   循环体;
  }
  ```

- 示例代码

  ```java
  public class ForDemo {
   public static void main(String[] args) {
      int[] arr = {1,2,3,4,5};
      for(int i : arr) {
            System.out.println(i);
      }

      System.out.println("--------");

      String[] strArray = {"hello","world","java"};
      for(String s : strArray) {
            System.out.println(s);
      }

      System.out.println("--------");

      List<String> list = new ArrayList<String>();
      list.add("hello");
      list.add("world");
      list.add("java");

      for(String s : list) {
            System.out.println(s);
      }

      System.out.println("--------");

      //内部原理是一个Iterator迭代器
      /*
      for(String s : list) {
            if(s.equals("world")) {
               list.add("javaee"); //ConcurrentModificationException
            }
      }
      */
   }
  }
  ```

### 2.7集合的案例-List集合存储学生对象三种方式遍历【应用】

- 案例需求

   创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合

- 代码实现

  - 学生类

```java
public class Student {
      private String name;
      private int age;

      public Student() {
      }

      public Student(String name, int age) {
         this.name = name;
         this.age = 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;
      }
}
```

  - 测试类

```java
public class ListDemo {
      public static void main(String[] args) {
         //创建List集合对象
         List<Student> list = new ArrayList<Student>();

         //创建学生对象
         Student s1 = new Student("林青霞", 30);
         Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
         Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

         //把学生添加到集合
         list.add(s1);
         list.add(s2);
         list.add(s3);

         //迭代器：集合特有的遍历方式
         Iterator<Student> it = list.iterator();
         while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
         }
         System.out.println("--------");

         //普通for：带有索引的遍历方式
         for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
         }
         System.out.println("--------");

         //增强for：最方便的遍历方式
         for(Student s : list) {
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
         }
      }
}
```

## 3.数据结构

### 3.1数据结构之栈和队列【记忆】

- 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【记忆】

- 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【记忆】

- 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

### 4.2集合的案例-ArrayList集合存储学生对象三种方式遍历【应用】

- 案例需求

   创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合

- 代码实现

  - 学生类

```java
public class Student {
      private String name;
      private int age;

      public Student() {
      }

      public Student(String name, int age) {
         this.name = name;
         this.age = 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;
      }
}
```

  - 测试类

```java
public class ArrayListDemo {
      public static void main(String[] args) {
         //创建ArrayList集合对象
         ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();

         //创建学生对象
         Student s1 = new Student("林青霞", 30);
         Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
         Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

         //把学生添加到集合
         array.add(s1);
         array.add(s2);
         array.add(s3);

         //迭代器：集合特有的遍历方式
         Iterator<Student> it = array.iterator();
         while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
         }
         System.out.println("--------");

         //普通for：带有索引的遍历方式
         for(int i=0; i<array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
         }
         System.out.println("--------");

         //增强for：最方便的遍历方式
         for(Student s : array) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
         }
      }
}
```

### 4.3LinkedList集合的特有功能【应用】

- 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 |

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[Java] 【成都校区】-集合知识点笔记

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