猿创征文｜【JavaSE】 Collection集合全家桶

目录

Collection集合

概述

什么是集合?有什么用?
数组其实就是一个集合。集合实际上就是一个容器。可以来容纳其它类型的数据。
集合为什么说在开发中使用较多?
集合是一个容器，是一个载体，可以一次容纳多个对象。在实际开发中，假设连接数据库，数据库当中有10条记录，那么假设把这10条记录查询出来，在java程序中会将10条数据封装成10个java对象，然后将10个java对象放到某一个集合当中，将集合传到前端，然后遍历集合，将一个数据一个数据展现出来。

集合不能直接存储基本数据类型，另外集合也不能直接存储java对象，集合当中存储的都是java对象的内存地址。(或者说集合中存储的是引用。）
list.add(100);//自动装箱Integer
注意: 集合在iava中本身是一个容器，是一个对象。集合中任何时候存储的都是"引用"。

集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢? 。
数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

在iava中每一个不同的集合，底层会对应不同的数据结构。往不同的集合中存储元素，等于将数据放到了不同的数据结构当中。什么是数据结构?数据存储的结构就是数据结构。不同的数据结构，数据存储方式不同。例如:
数组、二叉树、链表、哈希表…以上这些都是常见的数据结构，
你往集合c1中放数据，可能是放到数组上了。你往集合c2中放数据，可能是放到二叉树上了。
你使用不同的集合等同于使用了不同的数据结构。不同集合对应不同数据结构。
你在iava集合这一章节，你需要掌握的不是精通数据结构。java中已经将数据结构实现了，已经写好了这些常用的集合类，你只需要掌握怎么用?在什么情况下选择哪一种合适的集合去使用即可。
new ArrayList();创建一个集合，底层是数组。
new LinkedList();创建一个集合对象，底层是链表。
new TreeSet();创建一个集合对象，底层是二叉树。
…

集合在java JDK中哪个包下?
java.util.*; 所有的集合类和集合接口都在java util包下。
为了让大家掌握集合这块的内容，最好能将集合的继承结构图背会!!! 集合整个这个体系是怎样的一个结构，需要有印象，后面会介绍继承结构图。

在java中集合分为两大类:
一类是单个方式存储元素: 单个方式存储元素，这一类集合中超级父接口:java.util.Collection
一类是以键值对儿的方式存储元素 以键值对的方式存储元素，这一类集合中超级父接口:java.util.Map; 本篇文章会详细介绍Collection集合的全家桶。

Collection集合继承结构图

以后的开发主要是用这几个实现类，所以在这个图上就介绍这几个，并不代表就只有这些。

详细介绍

Iterable：可迭代的，可遍历的，所有集合元素都是可迭代的，可遍历的。所有集合继承 Iterable的含义是，所有集合都是可迭代的。

Iterator：集合的迭代器对象。 Collection继承Iterable中的iterator()方法，调用此方法返回Iterator迭代器对象，这个迭代器对象中有 hasNext()方法、next()方法、remove()方法来完成集合的遍历。

Collection：定义的是所有单列集合中共性的方法，所有单列集合都可以使用共性的方法，没有带索引的方法。

List集合存储元素特点：有序可重复，存储的元素有下标。有序实际上是说存进去是这个顺序，取出来还是这个顺序，这里的顺序不是说按照大小排序。有序是因为List集合都有下标，下标从0开始，以1递增。

ArrayList集合：底层采用了数组这种数据结构，ArrayList 集合是非线程安全的。

LinkedList集合：底层采用了双向链表数据结构，对于链表数据结构来说，随机增删效率较高，检索效率较低，链表中的元素，在空间存储上，内存地址不连续。

Vector集合：底层采用了数组这种数据结构，Vector集合是线程安全的，Vector所有方法都有syndronized关键字修饰，所以线程安全，但是效率较低，现在保证线程安全有别的方案，所以Vector使用较少了。

Set焦合存储元素特点:无字不可重复,无序表示存进去是这个顺序，取出来就不一定是这个顺字了，另外Set集合中元素没有下标。 Set集合中的元素还不能重复。

HashSet集合:在new的时候，底层实际上new了一个HashMap集合。向HashSet集合中存储元素，实际上是存储到HashMap集合中了。HashMap集合是一个哈希表数据结构,HashSet集合初始化容量16。扩容：扩容之后是原容量的2倍。

SortedSet集合存储元素的特点:由于继承了Set集合，所以它的特点也是无序不可重复，但是放在SortedSet集合中的元素可以自动排序。我们成为可排序集合。放到该集合中的元素是自动按照大小顺序排序的。

TreeSet集合:底层实际上是TreeMap newTreeSet集合的时候，底层实际上 new了一个TreeMap集合。往TreeSet集合中放数据的时候，实际上是将数据放到TreeMap集合中了。TreeMap集合底层采用了二叉树数据结构。

Collection接口的常用方法

详细介绍

publicclassCollection集合常用方法 {publicstaticvoidmain(String[] args){//创建集合对象 可以使用多态Collection<String> coll =newArrayList<>();System.out.println(coll);//重写了toString方法  []/*
            public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合
            返回值是一个Boolean值，一般都返回ture 所以可以不用接收
            添加成功返回ture，一般都成功
         */boolean b1 = coll.add("张三");System.out.println("b1:"+b1);//b1:trueSystem.out.println(coll);//[张三]
        coll.add("李四");
        coll.add("王五");
        coll.add("赵六");
        coll.add("田七");System.out.println(coll);//[张三, 李四, 王五, 赵六, 田七]/*
            public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
            返回值是一个boolean值，集合中存在元素，删除元素，返回ture
                                 集合中不存在元素，删除失败，返回false
         */boolean b2 = coll.remove("赵六");System.out.println("b2:"+b2);//b2:trueboolean b3 = coll.remove("赵四");System.out.println("b3:"+b3);//b3:false 不存在 所以返回falseSystem.out.println(coll);//[张三, 李四, 王五, 田七]/*
            public boolean contains(E e): 判断当前集合是否包含给定的对象
            包含返回 ture
            不包含返回 false
         */boolean b4 = coll.contains("李四");System.out.println("b4:"+b4);//b4:trueboolean b5 = coll.contains("赵四");System.out.println("b5:"+b5);//b5:false/*
            public boolean isEmpty(): 判断集合是否为空
            集合为空：返回ture
            集合不为空：返回false
         */boolean b6 = coll.isEmpty();System.out.println("b6:"+b6);//b6:false/*
            public int size(): 返回集合中元素的个数
         */int size = coll.size();System.out.println("size:"+size);//size:4/*
            public Onject[] toArray():把集合的元素，存储到数组中
         */Object[] arr = coll.toArray();for(int i =0; i < arr.length; i++){System.out.println(arr[i]);}/*
            public void clear() :清空集合所有元素。但是不删除集合，集合还存在
         */
        coll.clear();System.out.println(coll);//[]System.out.println(coll.isEmpty());//true/*这些就是这个集合通用的方法
        上面玩的是多态 ：把ArrayList集合变成别的子类集合，一样通用
                */}}

Collection的两个方法需要注意的问题

Iterator迭代器

迭代器的代码实现

publicclass 迭代器 {publicstaticvoidmain(String[] args){//创建一个集合对象Collection<String> coll =newArrayList<>();//往集合添加元素
        coll.add("飞飞");
        coll.add("东海");
        coll.add("彬彬");
        coll.add("家庆");
        coll.add("奥迪");
        coll.add("雨朋");/*
            1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象，使用Iterator接口接收（多态）
            注意：
                Iterator<E> 接口也是有泛型的，迭代器的泛型跟着集合走，
                集合是什么泛型，迭代器就是什么泛型
         */// 多态  接口                  实现类对象Iterator<String> it = coll.iterator();//2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素boolean b = it.hasNext();System.out.println(b);//ture 返回ture 有元素//3.使用Iterator接口中的方法next取出集合下一个元素String next = it.next();System.out.println(next);//游飞/*
            后面重复上面两行代码，就可以取出后面的,一直到最后，没有下一个元素返回false
            发现使用迭代器取出集合中元素的代码，是一个重复的过程
            所以我们可以使用循环优化
            不知道集合中有多少元素，使用while循环
            循环结束条件，hasNext方法返回false
       */while(it.hasNext()){String e = it.next();System.out.println(e);}}}

迭代器和remove方法冲突问题

总结：

增强for循环

注意：增强for循环必须有遍历的目标。
目标只能是Collection或者是数组
增强for循环仅仅只能是作为遍历操作出现
工作或者学习过程中，只要是遍历，就使用增强for循环

Collection集合的子类

List接口独有的常用方法

举例介绍

publicclassList接口常用方法 {publicstaticvoidmain(String[] args){List list =newArrayList();

        list.add("aa");
        list.add("bb");//add()在列表的指定位置上插入指定元素(第一个参数是下标)//这个方法使用不多，因为对于ArrayList集合来说效率不较
        list.add(1,"cc");//get()根据下标获取元素Object o = list.get(1);System.out.println(o);//cc//因为有下标，所以List集合有自己比较特殊的遍历方式//通过下标遍历。【List集合特有的方式，Set没有】for(int i =0; i < list.size(); i++){Object o1 = list.get(i);System.out.println(o1);//aa cc bb}//indexOf 获取指定对象第一次出现的索引int index = list.indexOf("cc");System.out.println(index);//1//lastIndexOf 获取指定对象最后一次出现的索引int index1 = list.lastIndexOf("bb");System.out.println(index1);//2System.out.println("======================");//remove：删除指定下标位置的元素。
        list.remove(0);for(int i =0; i < list.size(); i++){Object o1 = list.get(i);System.out.println(o1);// cc bb}//set：修改指定位置的元素
        list.set(1,"aaa");System.out.println("======================");for(int i =0; i < list.size(); i++){Object o1 = list.get(i);System.out.println(o1);// cc aaa}}}

ArratList集合介绍

三种构造方法

/**
 * 三种构造方法
 */publicclassArratList集合 {publicstaticvoidmain(String[] args){//无参构造 默认初始化容量为10List list =newArrayList();//有参构造更改初始化容量为20List list1 =newArrayList(20);//创建一个HashSet集合Collection c =newHashSet();
        c.add(1);
        c.add(2);
        c.add(6);
        c.add(4);//通过这个构造方法 可以将HashSet集合转换成List集合List list2 =newArrayList(c);for(int i =0;i<list2.size();i++){System.out.println(list2.get(i));}}}

LinkedList集合

链表的优缺点

常用方法

privatestaticvoiddomed01(){/*
            public void addFirst(E w):将指定元素添加到此列表的开头 此方法等效push
            public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾  此方法等效于add
            public void push(E e):将元素推入此列表所表示发堆栈 此方法等效addFirst
         */// 创建LinkedListLinkedList<String> lin =newLinkedList<String>();// 使用add方法往集合添加元素
        lin.add("a");
        lin.add("b");
        lin.add("c");System.out.println(lin);// [a, b, c]//public void addFirst(E w):将指定元素添加到此列表的开头 此方法等效push//        lin.addFirst("www");
        lin.push("www");System.out.println(lin);//[www, a, b, c]//public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾 此方法等效于add
        lin.addLast("com");System.out.println(lin);//[www, a, b, c, com]}privatestaticvoiddomed02(){/*
            public E getFirst():返回此列表第一个元素
            public E getLast():返回此列表最后一个元素
         */// 创建LinkedListLinkedList<String> lin =newLinkedList<String>();// 使用add方法往集合添加元素
        lin.add("a");
        lin.add("b");
        lin.add("c");//        lin.clear(); //清空集合中的元素，在获取集合中的元素会抛出NoSuchElementException//添加判断// public boolean isEmpty(): 如果列表不包含元素，则返回ture ；空的返回tureif(!lin.isEmpty()){//!lin.isEmpty()添加取反，不是空的返回ture，才执行；是空的就不获取了String first = lin.getFirst();System.out.println(first);//aString last = lin.getLast();System.out.println(last);//c}}privatestaticvoiddomed03(){/*
            public E removeFirst(): 移除并返回此列表的第一个元素
            public E removeLast()：移除并返回此列表的最后一个元素
            public E pop(): 从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。此方法相当于removeFirst
         */// 创建LinkedListLinkedList<String> lin =newLinkedList<String>();// 使用add方法往集合添加元素
        lin.add("a");
        lin.add("b");
        lin.add("c");System.out.println(lin);// [a, b, c]String s = lin.removeFirst();//        String pop = lin.pop();System.out.println("被移除的以一个元素："+s);//被移除的以一个元素：aString s1 = lin.removeLast();System.out.println("被移除的最后一个元素："+s1);//被移除的最后一个元素：c}

Vector集合

HashSet集合

代码示例

publicstaticvoidmain(String[] args){Set<Integer> set =newHashSet<>();//使用add方法添加元素
        set.add(1);
        set.add(3);
        set.add(2);
        set.add(1);System.out.println(set);//[1, 2, 3]//使用迭代器遍历Iterator<Integer> iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){Integer next = iterator.next();System.out.println(next);}//使用增强forfor(Integer integer : set){System.out.println(integer);}}

TreeSet集合

可变参数

代码示例

publicstaticvoidmain(String[] args){//        int i = add();//        int i = add(10);//        int i = add(10,20);int i =add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);System.out.println(i);aa(1,2.3,"iws");}/*
        定义计算（0-n）个整数和的方法
        已知：计算整数的和，数据类型已经确定int
        但是参数的个数不确定，不知道要计算几个整数的和，就可以使用可变参数

        调用add();方法，就会创建一个长度为0的数组，new int[0]
        调用add(10);方法，就会创建一个长度为1的数组，存储传递过来的参数 new int[]{10};
        调用add(10,20);方法，就会创建一个长度为2的数组，存储传递过来的参数 new int[]{10,20};
        调用add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);方法，就会创建一个长度为10的数组，存储传递过来的参数
        new int[]{10,20,30,40,50,60,70,80,90,100};

        add(10);
     */publicstaticintadd(int...arr){//        System.out.println(arr); //[I@7c30a502 底层是一个数组//        System.out.println(arr.length);//0,1,2,10//定义一个初始化变量，记录累加和求和int sum =0;//遍历数组，获取数组中的每一个元素for(int i : arr){
            sum+=i;}//把求和结果返回return sum;}//可变参数终极写法publicstaticvoidaa(Object...obj){System.out.println(obj.length);}}

Collections集合工具类

addAll和shuffle方法

代码示例

/*
    public static <T> boolean addAll(collection<T> c,T...elements):往集合添加多个元素
    public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序：打乱集合顺序
 */publicclass aa {publicstaticvoidmain(String[] args){ArrayList<String> list =newArrayList<>();//往集合添加多个元素
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");//要一个一个加//public static <T> boolean addAll(collection<T> c,T...elements):往集合添加多个元素Collections.addAll(list,"a","b","c");//它的参数是可变参数，可以传递任意多个元素System.out.println(list);//[a, b, c, a, b, c]//public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序：打乱集合顺序Collections.shuffle(list);System.out.println(list);//[c, a, b, b, c, a] 每次重复的都不一样}}

sort方法1

代码示例

/*
    public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照，默认规则排序  （里面只能传递list集合不能set）
    注意事项：
        sort(List<T> list)使用前提 (传递的是自定义类型的话)
        被排序的集合里面存储的元素，必须实现Comparable接口，重写接口中的方法compareTo定义排序的规则
    Comparable排序规则：
        自己(this)-参数；升序
 */publicclass bb {publicstaticvoidmain(String[] args){ArrayList<Integer> list01 =newArrayList<>();
        list01.add(1);
        list01.add(3);
        list01.add(2);System.out.println(list01);//[1, 3, 2]//public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照，默认规则排序Collections.sort(list01);// 默认是升序System.out.println(list01);//[1, 2, 3]ArrayList<String> list02 =newArrayList<>();Collections.addAll(list02,"a","c","b");System.out.println(list02);//[a, c, b]Collections.sort(list02);// 默认是升序System.out.println(list02);//[a, b, c]//对自定义类型排序ArrayList<person> list03 =newArrayList<>();
        list03.add(newperson("张三",18));
        list03.add(newperson("李四",20));
        list03.add(newperson("王五",15));System.out.println(list03);//[person{name='张三', age=18}, person{name='李四', age=20}, person{name='王五', age=15}]Collections.sort(list03);System.out.println(list03);//[person{name='王五', age=15}, person{name='张三', age=18}, person{name='李四', age=20}]}}publicclass person implementsComparable<person>{privateString name;privateint age;//重写排序的规则@OverridepublicintcompareTo(person o){//        return 0; //认为元素都是相同的//自定义比较的规则，比较两个人的年龄（this，person）returnthis.getAge()-o.getAge();//年龄升序排序//        return o.getAge()-this.getAge(); //年龄降序排序}publicperson(){}publicperson(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}@OverridepublicStringtoString(){return"person{"+"name='"+ name +'\''+", age="+ age +'}';}publicStringgetName(){return name;}publicvoidsetName(String name){this.name = name;}publicintgetAge(){return age;}publicvoidsetAge(int age){this.age = age;}}

sort方法2

代码示例

publicclass cc {publicstaticvoidmain(String[] args){ArrayList<Integer> list01 =newArrayList<>();
        list01.add(1);
        list01.add(3);
        list01.add(2);System.out.println(list01);//[1, 3, 2]Collections.sort(list01,newComparator<Integer>(){//使用匿名内部类//重写比较的规则@Overridepublicintcompare(Integer o1,Integer o2){//                return o1-o2;//升序return o2-o1;//降序}});System.out.println(list01);//[3, 2, 1]//比较自定义类型ArrayList<Student> list02 =newArrayList<>();
        list02.add(newStudent("迪丽热巴",18));
        list02.add(newStudent("古力娜扎",20));
        list02.add(newStudent("杨幂",17));System.out.println(list02);//[Student{name='迪丽热巴', age=18}, Student{name='古力娜扎', age=20}, Student{name='杨幂', age=17}]Collections.sort(list02,newComparator<Student>(){@Overridepublicintcompare(Student o1,Student o2){//按照年龄升序排序return o1.getAge()- o2.getAge();}});System.out.println(list02);//[Student{name='杨幂', age=17}, Student{name='迪丽热巴', age=18}, Student{name='古力娜扎', age=20}]}}publicclassStudent{privateString name;privateint age;publicStudent(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}publicStudent(){}@OverridepublicStringtoString(){return"Student{"+"name='"+ name +'\''+", age="+ age +'}';}publicStringgetName(){return name;}publicvoidsetName(String name){this.name = name;}publicintgetAge(){return age;}publicvoidsetAge(int age){this.age = age;}}