Java基础之 集合体系结构（CollectionListArrayListLinkedListVector）

Posted 2021-03-22 tiana_Z

　　Java基础之 集合体系结构详细笔记(Collection、List、ArrayList、LinkedList、Vector)

　　集合是JavaSE的重要组成部分，其与数据结构的知识密切相联，集合体系就是对数据结构的封装

　　数组与集合的比较

　　数组：长度固定，可以存储基本数据类型，也能存储对象

　　集合：长度可变，只能存储对象类型(由于有包装类的存在，集合可以存储任何类型)

　　集合的体系结构

　　集合也叫容器，用于存储对象

　　我们根据不同的需求和不同的数据结构来对集合做了不同的抽象

　　Collection接口-公共方法

　　collection集合是所有集合类的老祖宗，我们将要学习它的公共属性，这些公共属性将被所有集合子类所继承，由于具体的实现需要用子类去继承collection接口，故我们使用arrayList类来实现

　　创建集合对象并加入元素

　　/*创建一个collection集合对象*/

　　Collection coll = new ArrayList() ;

　　((ArrayList) coll).add("劳斯莱斯");

　　((ArrayList) coll).add("迈巴赫");

　　/*创建一个collection集合对象*/

　　Collection coll2 = new ArrayList() ;

　　((ArrayList) coll2).add("宝马");

　　((ArrayList) coll2).add("奔驰");

　　理论上集合中的数据类型可以任意且不同的，但在工程中我们常通过泛型对集合中的泛型进行约束

　　addAll

　　集合中加入集合，以元素的形式并入被加集合

　　((ArrayList) coll2).addAll(coll) ;

　　System.out.println(coll2);

　　结果：[宝马, 奔驰, 劳斯莱斯, 迈巴赫]

　　remove

　　删除指定元素

　　coll.remove("劳斯莱斯") ;

　　System.out.println(coll);

　　结果：[迈巴赫]

　　removeAll

　　删除集合中的集合

　　coll2.removeAll(coll) ;

　　System.out.println(coll2);

　　结果：[宝马, 奔驰, 劳斯莱斯]

　　contains

　　是否包含某元素，返回boolean类型数据

　　boolean iscontain = coll2.contains("宝马");

　　System.out.println(iscontain);

　　结果：true

　　containsAll

　　是否包含某集合，返回boolean类型数据

　　iscontain = coll2.containsAll(coll) ;

　　System.out.println(iscontain);

　　结果：false

　　isEmpty

　　集合是否为空，返回boolean类型数据

　　boolean isEmpty = coll.isEmpty() ;

　　System.out.println(isEmpty);

　　结果：false

　　toArray

　　集合转化为数组

　　Object[] obj = coll2.toArray();

　　System.out.println(obj);

　　for(int i=0 ; i

　　System.out.println(obj[i]);

　　}

　　结果：[Ljava.lang.Object;@a77106

　　宝马

　　奔驰

　　劳斯莱斯

　　集合的遍历

　　强调：迭代器对象遍历是一次性的，如需多次遍历需创建多个迭代器对象

　　/*获得迭代器对象，迭代器本质是个指针，一次性使用(一去不复返)，迭代过程不允许增删改查(不支持并发)*/

　　Iterator iterator = coll2.iterator();

　　while (iterator.hasNext()){

　　Object obj1 = iterator.next();

　　System.out.println(obj1);

　　}

　　结果：

　　宝马

　　奔驰

　　劳斯莱斯

　　集合中加入对象

　　以student对象为例子

　　import java.util.ArrayList;

　　import java.util.Collection;

　　public class Student extends Person {

　　private int sno;

　　private String sname;

　　public Student(int sno, String sname) {

　　this.sno = sno;

　　this.sname = sname;

　　}

　　private Collection books = new ArrayList() ;

　　public Collection getBooks() {

　　return books;

　　}

　　public void setBooks(Collection books) {

　　this.books = books;

　　}

　　@Override

　　public String toString() {

　　return "Student{" +

　　"sno=" + sno +

　　", name=‘" + sname + ‘‘‘ +

　　", books=" + books +

　　‘}‘;

　　}

　　}

　　/*创建集合*/

　　Collection coll3 = new ArrayList() ;

　　/*创建学生对象*/

　　Student student = new Student(101,"junsir") ;

　　/*学生对象加入集合*/

　　((ArrayList) coll3).add(student);

　　System.out.println(coll3);

　　结果：[Student{sno=101, name=‘junsir‘, books=[]}]

　　拓展(可直接跳过)：

　　/*创建学生对象*/

　　Student student1 = new Student(102,"zhangsan") ;

　　/*学生对象加入集合*/

　　((ArrayList) coll3).add(student1);

　　/*获取该学生的books属性*/

　　Collection books = student1.getBooks();

　　/*对books集合进行加入操作*/

　　books.add(new Books("长安十二时辰",101)) ;

　　books.add(new Books("诡秘之主",102)) ;

　　System.out.println(coll3);

　　结果

　　[Student{sno=101, name=‘junsir‘, books=[]}, Student{sno=102, name=‘zhangsan‘, books=[Books{name=‘长安十二时辰‘, bno=101}, Books{name=‘诡秘之主‘, bno=102}]}]

　　可见，集合coll3中的第二个学生的books属性得到了更新，即我们通过get获取到的属性集合，在内存中与学生对象中的属性集合是一致的

　　此拓展还包含了数据库中的一对多模型

　　List(接口)

　　List集合类是继承Collection，但其还是一个接口，需要一个子类来对其继承，我们还是选用ArrayList

　　List集合底层是数组，有序，长度可变

　　创建集合并添加元素

　　/*创建集合并添加元素*/

　　List list = new ArrayList() ;

　　//集合末尾添加元素

　　list.add("吴用");

　　list.add("刘唐");

　　list.add("宋江") ;

　　/*创建集合并添加元素*/

　　List list1 = new ArrayList() ;

　　//集合末尾添加元素

　　list1.add("阮小五");

　　list1.add("阮小七");

　　add(int index,Object element)

　　在指定位置插入元素，元素下标机制与数组一致

　　list.add(0,"晁盖");

　　System.out.println(list);

　　结果：[晁盖, 吴用, 刘唐, 宋江]

　　addAll

　　在指定集合中插入集合的元素，

　　/*在list中添加list1*/

　　list.addAll(list1) ;

　　System.out.println(list);

　　结果：[晁盖, 吴用, 刘唐, 宋江, 阮小五, 阮小七]

　　get

　　获得指定元素

　　注意：不要越界

　　Object obj = list.get(1) ;

　　System.out.println(obj);

　　结果：吴用

　　size

　　获得集合长度

　　int i = list.size();

　　System.out.println(i);

　　结果：6

　　listIterator正向遍历

　　list集合的迭代器，一般用于遍历集合

　　iterator遍历一般不支持并发操作，但其提供的add方法可以在遍历过程中进行其他操作

　　ListIterator lIterator = list.listIterator() ;

　　while (lIterator.hasNext()){

　　Object obj1 = lIterator.next();

　　if ("吴用".equals(obj1)){

　　/*迭代器提供的add避免并发，但添加的元素不会被实时显示*/

　　lIterator.add("白胜");

　　}

　　System.out.println(obj1);

　　}

　　System.out.println(list);

　　结果：

　　晁盖

　　吴用

　　刘唐

　　宋江

　　阮小五

　　阮小七

　　[晁盖, 吴用, 白胜, 刘唐, 宋江, 阮小五, 阮小七]

　　listIterator反向遍历

　　while (lIterator.hasPrevious()){

　　Object obj1 = lIterator.previous();

　　System.out.println(obj1);

　　for循环遍历

　　for(int k = 0 ; k

　　Object obj1 = list.get(k);

　　if ("吴用".equals(obj1)){

　　lIterator.add("白胜1"); //被添加元素可以被实时显示

　　}

　　System.out.println(obj1);

　　}

　　indexof/lastIndexOf

　　返回指定元素的正向遍历第一个位置/返回指定元素的反向遍历第一个位置

　　System.out.println(list.indexOf("白胜1"));

　　System.out.println(list.lastIndexOf("白胜1"));

　　结果：7 7

　　remove

　　删除指定元素，返回元素位置

　　或

　　删除指定位置元素，返回Boolean

　　System.out.println(list.remove(2)); //返回被删除元素，往后元素向前移动

　　System.out.println(list.remove("晁盖")); //返回boolean，往后元素向前移动

　　结果：白胜

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　　在list集合中，增删改操作性能较低，因为其底层是数组，牵一发而动全身，如果考虑性能能优先，list集合不是首先，后面会介绍更适合的集合

　　removeAll

　　删除集合中的指定集合元素

　　list.removeAll(list1) ;

　　System.out.println(list);

　　结果

　　[吴用, 刘唐, 宋江, 白胜1]

　　clear

　　清空集合元素

　　list.clear();

　　ArrayList

　　实现了List的一个类，底层数组

　　改进：

　　数组长度动态可变

　　允许存入null类型元素

　　相比list，支持多并发(不是线程安全)

　　多并发->高效率

　　其方法与其接口list提供的方法基本一致

　　List list = new ArrayList() ;

　　list.add(null);

　　list.add(null);

　　list.add(null);

　　list.set(2,"吴用") ; // 修改指定索引出的值

　　System.out.println(list);

　　LinkedList

　　LinkedList底层是数据结构中的链表实现的

　　特点：

　　允许用作堆栈、队列(包括双端队列)

　　允许包括null在内的所有元素

　　支持并发(非线程安全)

　　创建LinkedList集合并加入元素

　　LinkedList list = new LinkedList();

　　list.add("张三");

　　list.add("王五");

　　list.add("李四") ;

　　System.out.println(list);

　　掐头去尾

　　list.removeFirst();

　　list.removeLast();

　　结果：

　　[王五]

　　压栈入栈

　　System.out.println(list.pop());

　　list.push("赵六");

　　System.out.println(list);

　　结果：

　　王五

　　[赵六]

　　Vector

　　Vector集合与AaaryList集合功能上是类似的，区别在于vector不支持并发(即线程安全)，导致的结果就是效率较低

　　持并发(非线程安全)

　　创建LinkedList集合并加入元素

　　LinkedList list = new LinkedList();

　　list.add("张三");

　　list.add("王五");

　　list.add("李四") ;

　　System.out.println(list);

　　掐头去尾

　　list.removeFirst();

　　list.removeLast();

　　结果：

　　[王五]

　　压栈入栈

　　System.out.println(list.pop());

　　list.push("赵六");

　　System.out.println(list);

　　结果：

　　王五

　　[赵六]

　　Vector

　　Vector集合与AaaryList集合功能上是类似的，区别在于vector不支持并发(即线程安全)，导致的结果就是效率较低