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黑马程序员-----集合框架类(一) Collection接口与 List集合
1.1 为什么出现集合类？
面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。
1.2 数组和集合类同是容器，有何不同？
数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。
1.3 集合类的特点
集合只用于存储对象
集合长度是可变的
集合可以存储不同类型的对象。
1.4 集合框架的构成及分类：
2.1 Collection接口：
Collection定义了集合框架的共性功能。1，添加 add(e); addAll(collection);
2，删除 remove(e); removeAll(collection); clear();
3，判断。 contains(e); isEmpty();
4，获取 iterator(); size();
5，获取交集。 retainAll();
6，集合变数组。 toArray();
1，add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。
2，集合中存储的都是对象的引用(地址)
2.1.2 迭代器：集合框架元素的取出方式
什么是迭代器呢？其实就是集合的取出元素的方式。如同抓娃娃游戏机中的夹子。
迭代器是取出方式，会直接访问集合中的元素。所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。
示例1：
1 class CollectionDemo 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 6 method_get(); 7 } 8 public static void method_get() 9 { 10 ArrayList al = new ArrayList(); 11 12 //1，添加元素。 13 al.add("java01");//add(Object obj); 14 al.add("java02"); 15 al.add("java03"); 16 al.add("java04"); 17 18 /* 19 Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。 20 21 while(it.hasNext()) 22 { 23 sop(it.next()); 24 } 25 */ 26 27 for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext() ; ) 28 { 29 sop(it.next()); 30 } 31 } 32 33 34 public static void method_2() 35 { 36 ArrayList al1 = new ArrayList(); 37 38 al1.add("java01"); 39 al1.add("java02"); 40 al1.add("java03"); 41 al1.add("java04"); 42 ArrayList al2 = new ArrayList(); 43 44 al2.add("java03"); 45 al2.add("java04"); 46 al2.add("java05"); 47 al2.add("java06"); 48 49 50 //al1.retainAll(al2);//取交集，al1中只会保留和al2中相同的元素,如果al1和al2没交集，打印结果为[],空 51 al1.removeAll(al2); //去交集，all只会保留和al2中不相同的元素 52 53 sop("al1:"+al1); 54 sop("al2:"+al2); 55 56 57 58 59 } 60 61 public static void base_method() 62 { 63 //创建一个集合容器。使用Collection接口的子类。ArrayList 64 ArrayList al = new ArrayList(); 65 66 //1，添加元素。 67 al.add("java01");//add(Object obj); 68 al.add("java02"); 69 al.add("java03"); 70 al.add("java04"); 71 72 //打印原集合。 73 sop("原集合:"+al); 74 75 76 //3，删除元素。 77 //al.remove("java02"); 78 //al.clear();//清空集合。 79 80 81 //4，判断元素。 82 sop("java03是否存在:"+al.contains("java03")); 83 sop("集合是否为空？"+al.isEmpty()); 84 85 86 //2，获取个数。集合长度。 87 sop("size:"+al.size()); 88 89 //打印改变后的集合。 90 sop(al); 91 92 } 93 94 public static void sop(Object obj) 95 { 96 System.out.println(obj); 97 } 98 }
3.1Collection
|--List:元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。
|--ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。
|--LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。(我只知道旁边的哥们，别人我不认识，像链条一样连起来)
|--Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
|--Set：元素是无序，元素不可以重复。、
|--HashSet:底层数据结构是哈希表。是线程不安全的。不同步。 HashSet是如何保证元素唯一性的呢？ 是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。 如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。 如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。
注意,对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。
|--TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。
底层数据结构是二叉树。
保证元素唯一性的依据： compareTo方法return 0.
TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。 元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。 也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。
TreeSet的第二种排序方式。 当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的。 这时就需要让集合自身具备比较性。 在集合初始化时，就有了比较方式。
3.1.1 Collection集合框架的工具类。Collections:集合框架的工具类。里面定义的都是静态方法。
Collections和Collection有什么区别？Collection是集合框架中的一个顶层接口，它里面定义了单列集合的共性方法。 它有两个常用的子接口， List：对元素都有定义索引。有序的。可以重复元素。 Set：不可以重复元素。无序。
Collections是集合框架中的一个工具类。该类中的方法都是静态的 提供的方法中有可以对list集合进行排序，二分查找等方法。 通常常用的集合都是线程不安全的。因为要提高效率。 如果多线程操作这些集合时，可以通过该工具类中的同步方法，将线程不安全的集合，转换成安全的。
4.1 List集合（示例2）：
特有方法。凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。
增 add(index, ); addAll(index,Collection);
删 remove(index);
改 set(index,element);查(获取) get(index): subList(from,to); listIterator(); int indexOf(obj):获取指定元素的位置。 ListIterator listIterator();
List集合特有的迭代器。ListIterator是Iterator的子接口。
在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。因为会发生ConcurrentModificationException异常。
所以，在迭代器时，只能用迭代器的放过操作元素，可是Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断，取出，删除的操作，如果想要其他的操作如添加，修改等，就需要使用其子接口，ListIterator。
该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。
示例2：
1 import java.util.*; 2 class ListDemo 3 { 4 public static void sop(Object obj) 5 { 6 System.out.println(obj); 7 } 8 public static void method() 9 { 10 11 ArrayList al = new ArrayList(); 12 13 //添加元素 14 al.add("java01"); 15 al.add("java02"); 16 al.add("java03"); 17 18 sop("原集合是："+al); 19 //在指定位置添加元素。 20 al.add(1,"java09"); 21 22 //删除指定位置的元素。 23 //al.remove(2); 24 25 //修改元素。 26 //al.set(2,"java007"); 27 28 //通过角标获取元素。 29 sop("get(1):"+al.get(1)); 30 31 sop(al); 32 33 //获取所有元素。 34 for(int x=0; x<al.size(); x++) 35 { 36 System.out.println("al("+x+")="+al.get(x)); 37 } 38 39 Iterator it = al.iterator(); 40 41 while(it.hasNext()) 42 { 43 sop("next:"+it.next()); 44 } 45 46 47 //通过indexOf获取对象的位置。 48 sop("index="+al.indexOf("java02")); 49 50 List sub = al.subList(1,3); 51 52 sop("sub="+sub); 53 } 54 55 56 public static void main(String[] args) 57 { 58 59 //演示列表迭代器。 60 ArrayList al = new ArrayList(); 61 62 //添加元素 63 al.add("java01"); 64 al.add("java02"); 65 al.add("java03"); 66 67 sop(al); 68 69 70 ListIterator li = al.listIterator(); 71 72 73 //sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());--->false 74 75 while(li.hasNext()) 76 { 77 Object obj = li.next(); 78 79 if(obj.equals("java02")) 80 //li.add("java009"); 81 li.set("java006"); 82 83 84 } 85 86 while(li.hasPrevious())//指针经过上一轮while的遍历后已经走到最后面，现在让它反着往前走 87 { 88 sop("pre::"+li.previous()); 89 } 90 //sop("hasNext():"+li.hasNext());--->false 91 //sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());--->true 92 93 94 sop(al); 95 96 97 98 /* 99 有问题的部分： 100 //在迭代过程中，准备添加或者删除元素。 101 102 Iterator it = al.iterator(); 103 104 while(it.hasNext()) 105 { 106 Object obj = it.next(); 107 108 if(obj.equals("java02")) 109 //al.add("java008");//这句话的时候会报错（ConcurrentModificationException），当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改时，抛出此异常。 110 it.remove();//将java02的引用从集合中删除了。 111 112 sop("obj="+obj);//你不是判断obj=java02以删除了吗？为什么还打印了呢？因为只是把这个元素从集合中移除，但这元素的引用在集合中移除了，但元素还在内存当中，元素还在被Object使用，所以被打印了 113 114 115 } 116 sop(al);//-->[java01,java03]//但最终集合中容器的元素变不变？变了吧 117 */ 118 119 120 } 121 }
4.1.2 LinkedList:特有方法（示例3）：addFirst();addLast();
getFirst();getLast();获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
removeFirst();removeLast();获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
在JDK1.6出现了替代方法。
offerFirst();offerLast();
peekFirst();peekLast();获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。
pollFirst();pollLast();获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null。
示例3：
1 class LinkedListDemo 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 LinkedList link = new LinkedList(); 6 7 link.addLast("java01"); 8 link.addLast("java02"); 9 link.addLast("java03"); 10 link.addLast("java04"); 11 12 link.addFirst("java01"); 13 link.addFirst("java02"); 14 link.addFirst("java03");--->[java04,java03,java02,java01]倒着的 15 link.addFirst("java04"); 16 17 //sop(link); 18 //sop(link.getFirst()); 19 //sop(link.getFirst()); 20 //sop(link.getLast()); 21 //sop(link.removeFirst()); 22 //sop(link.removeFirst()); 23 24 //sop("size="+link.size()); 25 26 while(!link.isEmpty()) 27 { 28 sop(link.removeLast()); 29 } 30 31 } 32 33 public static void sop(Object obj) 34 { 35 System.out.println(obj); 36 } 37 }
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