Java技术篇!Java-进阶:集合框架1聪明人已经收藏了!

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java技术篇!Java-进阶:集合框架1聪明人已经收藏了!相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

一、集合类
1. 概述
2. 集合类的框架
3. 参数化类型和泛型
二、Collection 接口
三、 集合 Collection 的方法
1. 第一类:针对单个元素的操作
2. 第二类:针对集合的操作(一次操作多个元素)
三、集合元素的遍历
1. 第一种遍历方式: 将集合转化为数组
2. 第二种遍历方式: 通过迭代器遍历集合中的所有元素(集合专用)
四、Iterator 接口 (迭代器)
1. 迭代器概述
2. Iterator 接口的抽象方法
3. 遍历的代码实现
4. 实现原理
5. 一个例题:遍历对象
6. 集合迭代中的转型
五、增强for循环
1. 格式
2. 遍历数组
3. 遍历集合,存储自定义 Person 类型


一、集合类

1. 概述

  • 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,Java就提供了集合类。

  • 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。(因为集合类实现了泛型)

//参数化类型
//集合可以存储不同类型的对象
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
ArrayList<String> a = new ArrayList<>();
ArrayList<A> b = new ArrayList<>();
  • 集合和数组的区别

  • 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,也就是 引用类型数据

只能存储对象,这只能作为区别,但并非集合的限制(存储基本数据类型我们有自动的装箱和拆箱机制)
装箱: 可以直接将基本数据类型的值,赋值给其包装类的对象
拆箱:可以直接吧一个包装类对象,赋值给基本数据类型

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();

//java 自动装箱
arrayList.add(1); //将基本数据类放入集合中

2. 集合类的框架

  • Collecton 接口常用的 子接口 有:List接口Set接口
  • List 列表 接口常用的 实现类 有:ArrayList数组类LinkedList链表类
  • Set 集 接口常用的 实现类 有:HashSet类TreeSet类

集合类的框架

Collecton:基本操作:增删改查
List: 元素有序、元素可重复、有索引
ArrayList:顺序表、用数组实现、非线程安全
LinkedList:链表、双向链表实现、非线程安全
vetor:向量、数组实现、线程安全(很少用)

Set: 元素无序、元素不可重复、没有索引
HashSet:哈希表实现
TreeSet: 红黑树实现

3. 参数化类型和泛型

  • parameterized type(参数化类型) 和 generic type(泛型)
  • 泛型用来指明集合中存储数据的类型 <数据类型>,参数化类型用来具体数据类型,类似于 实参 和 形参 的关系
  • 为什么要有参数化类型?

保证从语法层面,强制只能向一个集合中,放入一种具体类型的数据


二、Collection 接口

jdk中的描述:

Collection 层次结构中的根接口。Collection 表示一组对象,这些对象也称为 collection 的元素。 
一些 collection 允许有重复的元素,而另一些则不允许。一些collection 是有序的,而另一些则是无序的。 
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


三、 集合 Collection 的方法

Java中三种长度表现形式
数组.length 属性 返回值 int
字符串.length() 方法,返回值 int
集合.size() 方法, 返回值 int

  • 集合 Collection 的方法是实现类必须拥有的方法

1. 第一类:针对单个元素的操作

  • boolean add(E e)将元素追加到当前元素集合的末尾,添加成功返回 true
  • Object[] toArray():将集合中的元素,转成一个数组中的元素, **集合转成数组**。返回是一个存储对象的数组

集合对象中,已经覆盖了ObjecttoString方法,所以可以直接打印集合中的元素值

  • boolean contains(Object o)判断对象是否存在于集合中,对象存在返回 true

  • void clear()清空集合中的所有元素,集合容器本身依然存在

  • boolean remove(Object o)

  • 移除集合中指定的元素,删除成功返回 true

  • 删除不存在的元素时,只会返回 false

  • 当集合中有重复元素时,只会删除 第一个

  • boolean contains(Object o)判断当前集合中是否包含指定元素,是则返回true

  • boolean isEmpty() :判断集合是否为空

private static void function() 
    //接口多态调用
    Collection coll = new ArrayList(); 
    coll.isEmpty();
    coll.add("abc");
    coll.add("money");
    coll.add("itcast");
    coll.add("itheima");
    coll.add("money");
    coll.add("123");

    boolean b = coll.remove("money");
    boolean b = coll.contains("itcast");
    System.out.println(a.contains("lisi")); //返回fause
    coll.clear();

2. 第二类:针对集合的操作(一次操作多个元素)

  • boolean addAll(Collection c):将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中.
  • boolean removeAll(Collection c)移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素
  • boolean containsAll(Collection c):如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素,则返回 true
  • boolean retainAll(Collection c):仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素。如果此 collection 由于 调用 而发生更改,则返回 true,否则返回 false
public class CollectionDemo 
    public static void main(String[] args) 
        //创建第一个集合对象
        Collection<String> a = new ArrayList<>();
        a.add("zs");
        a.add("lisi");
        a.add("wangwu");

        //创建第二个集合对象
        Collection<String> b = new ArrayList<>();
        b.add("zs");
        b.add("lisi");
        b.add("wangwu");

        //boolean addAll(Collection c)
        //boolean result = a.addAll(b);
        //System.out.println(result);
        //b集合中的元素,复制了一份全部添加到a集合中
        //System.out.println(a);
        //b集合本身没有任何变化
        //System.out.println(b);

        //boolean removeAll(Collection c)
        // a.removeAll(b);
        // System.out.println(a);

        //boolean containsAll(Collection c)
        //System.out.println(a.containsAll(b));

        //boolean retainAll(Collection c)

        System.out.println(a.retainAll(b));
        System.out.println(a);
        System.out.println(b); //b集合没有任何变化
    


三、集合元素的遍历

1. 第一种遍历方式: 将集合转化为数组

public class CollecitonDemo 
    public static void main(String[] args) 
        //第一步,得到一个集合对象
        Collection<String> a = new ArrayList();
        Collection<Integer> b = new ArrayList();

        a.add("zs");
        a.add("lisi");
        a.add("wangwu");
        a.add("zhaoliu");

        //第一种遍历方式: 将集合转化为数组
        Object[] objects = a.toArray();

        for (int i = 0; i < objects.length; i++) 
            System.out.print(objects[i] + " ");
        
        System.out.println();
    

2. 第二种遍历方式: 通过迭代器遍历集合中的所有元素(集合专用)

  • 后面详细介绍

四、Iterator 接口 (迭代器)

1. 迭代器概述

  • 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
  • 每种集合的底层的数据结构不同,例如 ArrayList 是数组,LinkedList 底层是链表,但是无论使用那种集合,我们都会有判断是否有元素,以及取出里面的元素的动作,那么Java为我们提供一个迭代器定义了统一的****判断元素和取元素的方法
  • Collection 接口定义的 iterator()方法 用来返回基于当前数据集合的迭代器对象。
  • 迭代器对象是 依赖当前数据集合的

Iterator 为什么不是定义成一个类,而是接口? 
因为:功能上没什么问题,但是由于一旦把针对不同具体集合的生成迭代器的方法,放在一个类中,通常,各个不同的迭代器的方法,可能会有一些公共行为,被抽成一个方法。就会因为一些公共操作的存在,产生错综复杂的联系,形成 上帝类(God Class) 啥都管,很难维护

  • 迭代器的优点

迭代器是一个接口,每一个具体的集合类都实现了 Iterator 接口,能够返回一个针对自己的存储结构的具体的 Iterator 接口的实现子类。
Iterator向上层的使用者,屏蔽了具体的底层集合类的实现细节,使用方法都一样

2. Iterator 接口的抽象方法

  • boolean hasNext():判断集合中还有没有可以被取出的元素,如果有返回 true
  • next():取出集合中的下一个元素
  • remove() : 删除集合中当前访问的元素

3. 遍历的代码实现

/*
原理:
Collection接口定义方法 Iterator iterator()
ArrayList 重写方法 iterator(),返回了Iterator接口的实现类的对象
使用 ArrayList 集合的对象Iterator it = array.iterator(),运行结果就是Iterator接口的实现类的对象
it是接口的实现类对象,调用方法 hasNext 和 next 来实现集合元素迭代
*/
public class CollecitonDemo 
    public static void main(String[] args) 

        //第一步,得到一个集合对象
        Collection<String> a = new ArrayList();
        Collection<Integer> b = new ArrayList();

        a.add("zs");
        a.add("lisi");
        a.add("wangwu");
        a.add("zhaoliu");

        //集合类专用的遍历方式  通过迭代器遍历集合中的所有元素
        //调用集合的方法iterator()获取出 Iterator接口的实现类的对象
        Iterator<String> iterator = a.iterator();

        //利用迭代器遍历
        //迭代是反复内容,使用循环实现,循环的条件,集合中没元素, hasNext()返回了false
        //调用方法hasNext()判断集合中是否有元素
        while(iterator.hasNext()) 
            //调用方法next()取出集合中的元素
            System.out.println(iterator.next());
        
        //for循环迭代写法:
//        for (Iterator<String> it2 = coll.iterator(); //it2.hasNext();  ) 
//         System.out.println(it2.next());
//       

        //利用迭代器删除集合中的元素
        //注意要执行,要把前面的注释掉,因为size已经在最后了
        //迭代是反复内容,使用循环实现,循环的条件是集合中没元素, hasNext()返回了false
        while(iterator.hasNext()) 
            String s = iterator.next();
            //if(1 == i)  和 if(i == 1)
            if("wangwu".equals(s)) 
            //从Collection中删除当前访问到的元素
            iterator.remove();
            
        
        System.out.println(a);

        Collection<String> list = new LinkedList<>();
        list.add("stu1");
        list.add("stu2");
        list.add("stu3");
        list.add("stu4");

        //利用迭代器,遍历LinkedList
        Iterator<String> iterator1 = list.iterator();

        while(iterator1.hasNext()) 
            System.out.println(iterator1.next());
        
    

4. 实现原理

/实现原理
while(it.hasNext()) 
    System.out.println(it.next());

//cursor记录的索引值不等于集合的长度返回true,否则返回false
public boolean hasNext() 
   return cursor != size; //cursor初值为0

//next()方法作用:
//返回cursor指向的当前元素
//cursor++
public Object next() 
    int i = cursor;
    cursor = i + 1;
    return  elementData[lastRet = i];

5. 一个例题:遍历对象

  • 题目:存储自定义 对象 并遍历,Student(name,age)
public class Student 
    //成员属性
    private String name;
    private int age;
    //构造方法
    public Student(String name, int age) 
        this.name = name;
        this.age = age;
    
    //get和set方法
    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;
    
    //重写toString(),实现输出对象
    @Override
    public String toString() 
        return "Student" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '';
    

public class IteratorExercise 
    public static void main(String[] args) 

        //初始化一个存放Student类对象的集合对象
        Collection<Student> a = new ArrayList<>();

        a.add(new Student("zs", 24));
        a.add(new Student("lisi", 25));
        a.add(new Student("wangwu", 26));
        //System.out.println(a);

        //完成遍历
        Iterator<Student> iterator = a.iterator();

        while(iterator.hasNext()) 
            Student stu = iterator.next();
            System.out.println(stu.getName() + " -- " + stu.getAge());

            //以下做法是错误的,因为每调用一次next()方法
            //cursor都会后移一位,就指向了下一个对象元素
            //System.out.print(iterator.next().getName() + " -- " + iterator.next().getAge());
        
    

6. 集合迭代中的转型

  • 在使用集合时,我们需要注意以下几点:
  • 集合中存储其实都是对象的地址。
  • 存储时类型提升为 Object类型。取出时若要使用元素的特有内容,必须向下转型
//不指定存储的数据类,什么都存,就是 Object类型
Collection coll = new ArrayList(); 
coll.add("abc");
coll.add("aabbcc");
coll.add("shitcast");

//获取迭代器,也不能加<>
Iterator it = coll.iterator();
//由于元素被存放进集合后全部被提升为Object类型
//当需要使用子类对象特有方法时,需要向下转型
while (it.hasNext()) 
    String str = (String) it.next(); //获取的是Object类型
    System.out.println(str.length());

//注意:如果集合中存放的是多个对象,这时进行向下转型会发生类型转换异常。

五、增强for循环

1. 格式

//格式:
for( 数据类型  变量名 : 数组或者集合 )
    System.out.println(变量);

2. 遍历数组

  • 好处: 代码少了,方便对容器遍历
  • 弊端: 没有索引,不能操作容器里面的元素
  • for 对于对象数组遍历的时候,可以调用对象的方法
  • 注意:增强 for 要遍历的集合,要判断是否为 null
public static void function()
    int[] arr = 3,1,9,0;
    for(int i : arr)
        System.out.print(i+1+" ");
    
    System.out.println(arr[0]); //输出 3
    //输出:4 2 10 1

    //遍历的时候,可以调用对象的方法
    String[] str = "abc","itcast","cn";
    for(String s : str)
        System.out.println(s.length());
    


3. 遍历集合,存储自定义 Person 类型

public static void function()
    ArrayList<Person> array = new ArrayList<Person>();
    array.add(new Person("a",20));
    array.add(new Person("b",10));
    for(Person p : array)
        System.out.println(p);// System.out.println(p.toString());
    

# 最后

针对最近很多人都在面试,我这边也整理了相当多的面试专题资料,也有其他大厂的面经。希望可以帮助到大家。

![image](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/bf00e18f66d19d825af4b8d8b91cf284.png)



> 上述的面试题答案都整理成文档笔记。 也还整理了一些面试资料&最新2021收集的一些大厂的面试真题(都整理成文档,小部分截图)
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