Java中集合概念

Posted 2021-03-09 努力修炼

集合的由来：
我们学习的是面向对象语言，而面向对象语言对事物的描述是通过对象体现的，为了
方便对多个对象进行操作，我们就必须把这多个对象进行储存，而想要储存多个对象，就
不能是一个基本的变量，而应该是一个容器类型的变量，在我们目前所学过的知识里面，
有哪些是容器类型的呢？ 数组和StringBuffer。但是，StringBuffer的结果是一个字符串
不一定满足我们的需求，所以我们只能选择数组，这就是对象数组。而对象数组又不能适应
变化的需求，因为数组的长度是固定的，这个时候，为了适应变化的需求，Java就提供了集
合类供我们使用。

数组和集合的区别：
A:长度区别
数组的长度固定
集合长度可变
B:内容不同
数组存储的是同一种类型的元素
而集合可以存储不同类型的元素
C:元素的数据类型问题：
数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用类型
集合只能存储引用类型

集合是存储多个元素的，但是，存储多个元素我们也是有不同需求的：比如说，我要这多个元素
中不能有相同的元素，再比如说，我要这多个元素按照某种规则排序一下针对不同的需求，Java
就提供了不同的集合类，这样，Java就提供了很多个集合类，这多个集合类的数据结构不同。结
构不同不重要，重要的是你要能够储存东西，并且还要能够使用这些东西，比如说判断，获取等。
既然这样，那么，这多个集合类是有共性的内容的，我们把这些集合类的共性内容不断的向上提取，
最终就能形成集合的继承体系结构。

数据结构：数据的储存方式。

Collection:是集合的顶层接口，他的子体系是重复的，有唯一的，有有序的。

Collection的功能概述：
1：添加功能
boolean add(Object obj)：添加一个元素
boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素
2：删除功能
void clear():移除所有元素
boolean remove(Object o):移除一个元素
boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素
3：修改功能
boolean contains(Object o):判断集合中是否包含指定的元素
boolean containsAll(Collection c):判断集合中是否包含指定的集合元素
boolean isEmpty():判断集合是否为空
4：获取功能
Iterator<E> iterator():迭代器：集合的专用遍历方式
5：长度功能
int size()：元素的个数
面试题：数组有没有length()方法？字符串有没有length()方法？集合有没有length()方法？ //数组求长度用length属性, 字符串求长度用length()方法,集合求长度用size()方法. //所以数组没有length()方法,字符串有length()方法,集合没有length()方法!
6：交集功能
boolean retainAll(Collection c):用于从列表中移除未包含在指定collection中的所有元素
7：把集合转换为数组
Object[] toArray()

Collection接口的概述
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。

/**集合框架：Collection集合的基本功能测试：*/
public static void main(String[] args){
//测试不带All的方法

//创建集合对象
//Collection c = new Collection(); //错误，因为接口不能实例化
Collection c = new ArrayList();

1 //boolean add(Object obj):添加一个元素
System.out.println("c:"+c);//c:[]
System.out.println("add"+c.add("hello"));//c:[hello] /*这里说明一下：看到c.add是通过对象c调用的add方法，那是通过c调用ArrayList里面的方法*/
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
System.out.println("c:"+c);//c:[hello,world,java]

2 //void clear():移除所有元素
c.clear();
System.out.println("c:"+c);//c:[]

2 //boolean remove(Object o):移除一个元素
System.out.println("remove:"+c.remove("hello"));//remove:true
System.out.println("c:"+c);//c:[world,java] //这里的输出表示 使用remove方法删除一个元素后，原来地址的值也会被删除
System.out.println("remove:"+c.remove("javase"));//remove:false //因为原来值里面没有javase 所以false

3 //boolean contains(Object o):判断集合中是否包含指定的元素
System.out.println("contains:"+c.contains("hello"));//contains:true //表示包含指定元素，如果没有，返回false

3 //boolean isEmpty():判断集合是否为空
System.out.println("isEmpty:"+c.isEmpty());//isEmpty:false 因为有值 所以返回false 没有值：就是true

5 //int size()：元素的个数
Systme.out.println("size:"+c.seze());size:3
}

/**集合框架：Collection集合的高级功能测试：*/

//boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素

//boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素

//boolean containsAll(Collection c):判断集合中是否包含指定的集合元素(全部元素)

//boolean retainAll(Collection c):用于从列表中移除未包含在指定collection中的所有元素

public static void main(String[] args){
//创建集合1
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("abc1");
c1.add("abc2");
c1.add("abc3");
c1.add("abc4");
System.out.println(c1);//[abc1, abc2, abc3, abc4]

//创建集合2
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("abc5");
c2.add("abc6");
c2.add("abc7");
System.out.println(c2);//[abc5, abc6, abc7]

1.//boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素
System.out.println("addAll:"+c1.addAll(c2));addAll:true
System.out.println(c1);//[abc1, abc2, abc3, abc4, abc5, abc6, abc7]
//此时：如果c2.add("abc4"); 就是在c2对象增加abc4这个字符串 在使用这个方法，则会输出[abc1, abc2, abc3, abc4, abc4, abc5, abc6, abc7] //表示使用这个方法可以添加重复对象元素

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2.//boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素
//那么移除一个元素是true还是多个呢？ 一个
//只要有一个元素被移除了，就返回true

//创建集合1
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("abc1");
c1.add("abc2");
c1.add("abc3");
c1.add("abc4");

//创建集合2
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("abc4");
c2.add("abc5");
c2.add("abc6");
c2.add("abc7");

System.out.println("removeAll:"+c1.removeAll(c2));//removeAll:true
System.out.println(c1);//[abc1, abc2, abc3] //移除了abc4，返回true 只要c1里面有的 c2也有就会删除，删除共同存在的

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3.//boolean containsAll(Collection c):判断集合中是否包含指定的集合元素
//只有包含所有的元素才叫包含

//创建集合1
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("abc1");
c1.add("abc2");
c1.add("abc3");
c1.add("abc4");

//创建集合2
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("abc4");
c2.add("abc5");
c2.add("abc6");
c2.add("abc7");
System.out.println("containsAll:"+c1.containsAll(c2));//containsAll:false

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4.//boolean retainAll(Collection c):用于从列表中移除未包含在指定collection中的所有元素
//两个集合都有的元素？思考元素去哪了，返回的boolean有是什么意思
//假设有两个集合A,B。A对B做交集，最终的结果保存在A中，B不变。返回值表示的是A是否发生过改变。

//创建集合1
Collection c1 = new ArrayList();
c1.add("abc1");
c1.add("abc2");
c1.add("abc3");
c1.add("abc4");

//创建集合2
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("abc4");
c2.add("abc5");
c2.add("abc6");
c2.add("abc7");
System.out.println("retainAll:"+c1.retainAll(c2));//retainAll:true
System.out.println("c1");//[abc4] //两个对象的交集最后保存在c1中
System.out.println("c2");//[abc4, abc5, abc6, abc7]
}

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7. //Object[] toArray()

集合的遍历。其实就是依次获取集合中的每一个元素。
Object[] toArray():把集合转成数组，可以实现集合的遍历
public static void main(String[] args){
//创建集合对象
Collection c = new ArrayList();

//添加元素
c.add("hello");//Object obj = "hello"; 向上转型(这里有一个隐式转换)
c.add("world");
c.add("java");

//遍历
//Object[] toArray():把集合转成数组，可以实现集合的遍历
Object[] objs = c.toArray();
for(int x=0;x<objs.length;x++){
//System.out.println(objs[x]); //hello world java
//我知道元素是字符串，我在获取到元素的同时，还想知道元素的长度。
//System.out.println(objs[x]+"---"+objs[x].length());
//上面的实现不了，原因是Object中没有length()方法
//我们要向使用字符串的方法，就必须把元素还原成字符串
//向下转型
String s = (String) objs[x];
System.out.println(s+"---"+s.length());//hello---5
//world---5
//java---4
}

}

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//Iterator<E> iterator():迭代器：集合的专用遍历方式

package javatest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class A {

public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList();

// 创建并添加元素
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");

// 迭代器：集合的专用遍历方式
Iterator it = c.iterator(); // 实际返回的肯定是子类对象，这里是多态

while (it.hasNext()) {
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}

//其实开发中大多数人在这里不写while而是for //for只是效率高但是不太容易看懂
for (Iterator it = s.iterator(); it.hasNext();) {
AText z = (AText) it.next();
System.out.println(z);
}
}

}
最后输出：hello
world
java
关于迭代器：
迭代器：是遍历集合的一种方式。
迭代器是依赖于集合而存在的。
通过调用集合里的方法使用

//集合的使用步骤：
A:创建集合对象
B:创建元素对象
C:把元素添加到集合
D:遍历集合
a:通过集合对象获取迭代器对象
b:通过迭代器对象hasNext()方法判断是否有元素
c:通过迭代器对象的next()方法获取元素并移动到下一个位置
//思考：迭代器为什么不定义成一个类，而是一个接口？
假设迭代器定义的是一个类，这样我们就可以创建该类的对象，调用该
类的方法来实现集合的遍历。但是呢？我们想想，Java中提供了很多的集合
而这些集合类的数据结构是不同的，所以，储存的方式和遍历的方式应该是
不同的。进而他们的遍历也应该不是一样的，最终，就没有定义迭代器类。
无论你是哪种集合，你都应该具备获取元素的操作，并且，最好在辅助
与判断功能，这样，在获取前，先判断，这样就更不容易出错。也就说，判
断功能和获取功能应该是一个集合遍历所具备的，而每种集合的方式又不太
一样，所以我们把这两个功能给提取出来，并不提供具体实现，这种方式就
是接口。
那么，真正的具体的实现类在哪里呢？
在真正的具体的子类，以内部类的方式体现的。
//这个内部类里面一层套一层