Java基础（18）集合概述、Collection集合、List集合

1.集合

1. 集合的引入
需求：我有3个学生，请把这个3个学生的信息存储到数组中，并遍历数组，获取得到每一个学生信息。

public class TestDemo01 {public static void main(String[] args) {Student[] students = new Student[3];students[0] = new Student("伊泽瑞尔",15);students[1] = new Student("皮城女警",22);students[2] = new Student("VN",32);for (int i = 0; i < students.length; i++) {Student student = students[i];System.out.println(student.getName() + "==" + student.getAge());}}
}class Student{private String name;private int age;public Student() {}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}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;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

弊端：数组作为容器，可以存储元素，但是数组作为容器，使用起来不是那么方便，比如我们要对数组进行增删，就不方便。因为数组一旦定义，长度就固定了，在途中对数组进行增删，就会改变数组长度，编译就会报错。所以，引入了集合的概念
2. 集合与数组的区别
（1）相同点：都可以作为容器，都可以存储元素
（2）不同点

数组的长度是固定的，集合的长度不固定
数组不仅可以存储基本类型，也可以存储引用类型。集合只可以存储引用类型
数组作为容器，只可以存储同一种数据类型。集合可以存储多种数据类型

2.Collection集合

1. Collection集合的概述：所有集合的跟接口

2. Collection集合的功能

（1）添加功能

boolean add(Object o)：向集合中添加一个元素
boolean addAll(Collection c)：添加一个集合的元素 (给一个集合添加进另一个集合中的所有元素)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestDemo01 {public static void main(String[] args) {//多态Collection list1 = new ArrayList();boolean b1 = list1.add(100);boolean b2 = list1.add(200);System.out.println(b1);   //trueSystem.out.println(b2);   //trueCollection list2 = new ArrayList();boolean b3 = list2.add(300);boolean b4 = list2.add(400);System.out.println(b3);   //trueSystem.out.println(b4);   //true//将list2中的元素放入list1boolean b5 = list1.addAll(list2);System.out.println(b5);   //trueSystem.out.println(list1);   //[100, 200, 300, 400]System.out.println(list2);   //[300, 400]}
}====================================================================import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;//向集合中存储引用数据类型
public class TestDemo02 {public static void main(String[] args) {Collection collection = new ArrayList();collection.add("德玛西亚");collection.add(new Integer(100));   //自动装箱collection.add(Integer.valueOf(200));collection.add(3.14);collection.add(new Student("VN",22));System.out.println(collection);   //[德玛西亚, 100, 200, 3.14, Student{name='VN', age=22}]}
}class Student{private String name;private int age;public Student() {}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}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;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

（2）删除功能

void clear()：删除所有元素
boolean remove(Object o)：移除一个元素
boolean removeAll(Collection c)：移除一个集合的元素（移除一个以上则返回true），删除的元素是两个集合的交集元素。如果没有交集元素，则返回false

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestDemo04 {public static void main(String[] args) {Collection collection = new ArrayList();collection.add("德玛西亚");collection.add(200);collection.add(3.14);collection.add("java");System.out.println(collection);   //[德玛西亚, 200, 3.14, java]boolean b1 = collection.remove(200);System.out.println(b1);    //trueSystem.out.println(collection);    //[德玛西亚, 3.14, java]collection.clear();System.out.println(collection);   //[]}
}===============================================================import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestDemo03 {public static void main(String[] args) {Collection collection1 = new ArrayList();collection1.add(100);collection1.add(200);collection1.add(300);collection1.add(400);Collection collection2 = new ArrayList();collection2.add(100);collection2.add(200);collection2.add(500);collection2.add(600);boolean b = collection1.removeAll(collection2);System.out.println(b);    //trueSystem.out.println(collection1);   //[300, 400]System.out.println(collection2);   //[100, 200, 500, 600]}
}

（3）判断功能

boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定元素
boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(这个集合包含另一个集合中所有的元素才算包含才返回true)
boolean isEmpty()：判断集合是否为空

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestDemo05 {public static void main(String[] args) {Collection collection1 = new ArrayList();collection1.add(123);collection1.add(234);collection1.add(345);collection1.add(456);boolean b1 = collection1.contains(234);System.out.println(b1);    //trueCollection collection2 = new ArrayList();collection2.add(123);collection2.add(456);//判断collection1里面是否包含collection2的全部元素boolean b2 = collection1.containsAll(collection2);System.out.println(b2);   //trueboolean b3 = collection1.isEmpty();System.out.println(b3);   //false}
}

（4）遍历/获取功能（迭代器）【重点】

Iterator iterator()：返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器
Iterator中的方法：
①boolean hasNext()：判断还有没有下一个元素可以迭代
②E next()：返回迭代的下一个元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;public class TestDemo01 {public static void main(String[] args) {Collection collection = new ArrayList();collection.add(123);collection.add(234);collection.add(345);collection.add(456);Iterator iterator = collection.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();System.out.println(o);    //123  234  345  456}}
}====================================================================import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;public class TestDemo02 {public static void main(String[] args) {Collection collection = new ArrayList();collection.add(new Student(22,"VN"));collection.add(new Student(18,"EZ"));collection.add(new Student(33,"MF"));Iterator iterator = collection.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();Student stu = (Student) o;   //必须向下转型，不然无法使用Student类中的方法System.out.println(stu.getName() + "==" + stu.getAge());   //VN==22    EZ==18    MF==33}}
}class Student{private int age;private String name;public Student() {}public Student(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"age=" + age +", name='" + name + '\'' +'}';}
}

（5）获取长度的功能

int size()：获取该集合的长度
区别：
①length：属性，用于获取数组的长度
②length()：方法，用于获取字符串长度
③size()：方法，用于获取集合元素个数

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestDemo03 {public static void main(String[] args) {int[] arr = {11,22,33,44,55};System.out.println(arr.length);   //5String str = "HelloJava";System.out.println(str.length());   //9Collection collection = new ArrayList();collection.add(111);collection.add(222);collection.add(333);collection.add(444);System.out.println(collection.size());    //4}
}

（6）获取交集的功能

boolean retainAll(Collection o) ：获取两个集合的交集。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestDemo04 {public static void main(String[] args) {Collection collection1 = new ArrayList();collection1.add(11);collection1.add(22);collection1.add(33);collection1.add(44);Collection collection2 = new ArrayList();collection2.add(33);collection2.add(44);collection2.add(55);collection2.add(66);//collection1会剩下两个集合的交集部分，collection2不发生改变//如果有重合的地方(collection1改变)，则返回true，如果没有重合的地方(collection1不发生改变)，则返回falseboolean b = collection1.retainAll(collection2);System.out.println(b);   //trueSystem.out.println(collection1);   //[33, 44]System.out.println(collection2);   //[33, 44, 55, 66]}
}

（7）集合转换为数组的功能

Object[] toArray()：集合转换为数组

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;public class TestDemo05 {public static void main(String[] args) {Collection collection = new ArrayList();collection.add(123);collection.add(234);collection.add(345);collection.add(456);System.out.println(collection);   //[123, 234, 345, 456]//不使用toArray()方法Integer[] arr = new Integer[collection.size()];Iterator iterator = collection.iterator();int i = 0;while (iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();Integer num = (Integer) o;arr[i] = num;i++;}System.out.println(Arrays.toString(arr));  //[123, 234, 345, 456]System.out.println("=========================");//使用toArray()方法Object[] obj = collection.toArray();System.out.println(Arrays.toString(obj));   //[123, 234, 345, 456]}
}

3. List集合

1. List集合的概述：Collection接口的子接口
2. List集合的特点：元素有序，且每一个元素都有索引，元素可以重复
3. List集合特有的方法
（1）void add(int index,E element)：在指定索引处添加索引
（2）E get(int index)：获取指定索引处的元素
（3）int indexOf(Object o)：返回此列表中第一次出现的指定元素的索引；如果此列表不包含该元素，则返回 -1
（4）int lastIndexOf(Object o)：返回此列表中最后出现的指定元素的索引；如果列表不包含此元素，则返回 -1
（5）E remove(int index)：移除指定索引处的元素【注意：返回的是被移除的元素】
（6）E set(int index,E element)：替换指定索引处的元素【注意：返回的是被替换的元素】
（7）List subList(int fromIndex, int toIndex)：返回列表中指定的 fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之间的部分视图

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class TestDemo01 {public static void main(String[] args) {//（1）void add(int index,E element)：在指定索引处添加索引List list1 = new ArrayList();list1.add(11);list1.add(22);list1.add(33);list1.add(44);list1.add(0,"java");System.out.println(list1);   //[java, 11, 22, 33, 44]//（2）E get(int index)：获取指定索引处的元素List list2 = new ArrayList();list2.add(11);list2.add(22);list2.add(33);list2.add(44);Object o1 = list2.get(2);System.out.println(o1);   //33//（3）int indexOf(Object o)：返回此列表中第一次出现的指定元素的索引；如果此列表不包含该元素，则返回 -1List list3 = new ArrayList();list3.add(11);list3.add(22);list3.add(33);list3.add(44);int i1 = list3.indexOf(22);System.out.println(i1);   //1//（4）int lastIndexOf(Object o)：返回此列表中最后出现的指定元素的索引；如果列表不包含此元素，则返回 -1List list4 = new ArrayList();list4.add(11);list4.add(22);list4.add(33);list4.add(44);list4.add(11);int i2 = list4.lastIndexOf(11);System.out.println(i2);    //4//（5）E remove(int index)：移除指定索引处的元素【注意：返回的是被移除的元素】List list5 = new ArrayList();list5.add(11);list5.add(22);list5.add(33);list5.add(44);Object o2 = list5.remove(list5.size() - 1);System.out.println(o2);     //44System.out.println(list5);    //[11, 22, 33]//【注意】remove()可以根据元素删除，也可以根据索引删除，但是在List里面默认根据索引删除//如果在List里面要根据元素删除，需要手动包装list5.remove(Integer.valueOf(11));System.out.println(list5);    //[22, 33]//（6）E set(int index,E element)：替换指定索引处的元素【注意：返回的是被替换的元素】List list6 = new ArrayList();list6.add(11);list6.add(22);list6.add(33);list6.add(44);Object o3 = list6.set(2, "java");System.out.println(o3);    //33System.out.println(list6);   //[11, 22, java, 44]//（7）List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)：返回列表中指定的 fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之间的部分视图List list7 = new ArrayList();list7.add(11);list7.add(22);list7.add(33);list7.add(44);List list = list7.subList(0, 3);System.out.println(list);   //[11, 22, 33] }
}

4. List集合特有的迭代器
（1）ListIterator listIterator ()：返回此列表元素的列表迭代器（按适当顺序）
（2）ListIterator继承自Iterator，可以使用Iterator的功能
（3）ListIterator特有的功能

boolean hasPrevious()：是否存在前一个元素
E previous()：返回列表中前一个元素
【注意】上面两个方法可以实现反向遍历的效果，但是要注意：要完成反向遍历之间，要先进行正向遍历，这样指针才能移动最后。如果直接反向遍历，是没有效果的，因为指针默认在最前面，他前面没有元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;public class TestDemo04 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add(11);list.add(22);list.add(33);list.add(44);//正向迭代ListIterator listIterator = list.listIterator();while (listIterator.hasNext()) {Object o = listIterator.next();System.out.println(o);}System.out.println("====================");//反向迭代while (listIterator.hasPrevious()) {Object o = listIterator.previous();System.out.println(o);}}
}

（4）三种遍历List集合的方法

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;public class TestDemo02 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add(11);list.add(22);list.add(33);list.add(44);list.add(55);//方式1：使用for循环for (int i = 0; i < list.size(); i++) {Object o = list.get(i);System.out.println(o);}//方式2：使用Collection集合的迭代器Iterator iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();System.out.println(o);}//方式3：使用List特有的迭代器ListIterator listIterator = list.listIterator();while (listIterator.hasNext()) {Object o = listIterator.next();System.out.println(o);}}
}==================================================================import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;public class TestDemo03 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add(new LOL(18,"伊泽瑞尔"));list.add(new LOL(20,"金克斯"));list.add(new LOL(55,"德莱文"));//1.使用for循环遍历for (int i = 0; i < list.size(); i++) {Object o = list.get(i);LOL lol = (LOL) o;System.out.println(lol.getName() + "===" + lol.getAge());}//2.使用Collection迭代器Iterator iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();LOL lol = (LOL) o;System.out.println(lol.getName() + "===" + lol.getAge());}//3.使用List集合特有的迭代器ListIterator listIterator = list.listIterator();while (listIterator.hasNext()) {Object o = listIterator.next();LOL lol = (LOL) o;System.out.println(lol.getName() + "===" + lol.getAge());}}
}class LOL{private int age;private String name;public LOL() {}public LOL(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "LOL{" +"age=" + age +", name='" + name + '\'' +'}';}
}

（5）使用迭代器有一个问题：并发修改异常

问题引入：我有一个集合，请问，我想判断里面有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;//我有一个集合，请问，我想判断里面有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现
public class TestDemo05 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add("abc");list.add("lol");list.add("world");list.add("nike");//方法1：使用contains()方法if (list.contains("world")) {list.add("javaee");}System.out.println(list);//方法2，使用迭代器ListIterator listIterator = list.listIterator();while (listIterator.hasNext()) {Object o = listIterator.next();String str = (String) o;if ("world".equals(str)){//                list.add("javaee");   //ConcurrentModificationException 并发修改异常//如果在迭代途中还想增删集合中的元素，需要使用ListIterator中自带的add(),remove()方法listIterator.add("javaee");}}System.out.println(list);/*** 问题产生原因：* 在集合中添加完了元素之后，然后通过迭代器获取集合中的元素，那么迭代器已经知道了集合中元素的个数和顺序* 在我们正常迭代时，没有问题。* 但是在迭代中途要给集合添加或者删减元素，那就会改变集合的长度，从而打乱了迭代器预先知道的元素的个数* 所以就会出现ConcurrentModificationException并发修改异常** 解决方法1：使用迭代器自己的add(),remove()方法.(上述代码)** 解决方法2：不用迭代器，用for循环来遍历，这样就可以在遍历途中增删元素*/for (int i = 0; i < list.size(); i++) {Object o = list.get(i);String str = (String) o;if("world".equals(str)){list.add("javaee");}}System.out.println(list);}
}