集合 (一) ----- 集合的基本概念与Collection集合详解

相关文章：

《集合 (一) ----- 集合的基本概念与Collection集合详解》
《集合 (二) ----- Map集合详解》

文章目录

集合的基本概念
- 一、集合的分类
- 二、常用集合的继承结构图
Collection集合详解
- 一、常用方法
- 二、Collection集合及其子类通用的遍历方式——使用迭代器
范型机制
Collection集合子接口之一 ----- List集合详解
- 一、List集合基本概念
- 二、List集合特有的方法
- 三、ArrayList
- 四、LinkedList
Collection集合子接口之一 ----- Set集合详解
- 一、Set集合基本概念
- 二、构造方法

集合的基本概念

一、集合的分类

在java中，集合分为两大类

单个方式存储元素，这一类集合的超级父接口为：java.util.Collection
以键值对的方式存储元素，这一类集合的超级父接口为：java.util.Map

二、常用集合的继承结构图

Collection集合
Map集合

Collection集合详解

一、常用方法

返回值	方法名	说明
boolean	add(E e)	增
boolean	remove(Object o)	删
boolean	contains(Object o)	判断是否包含某个元素
int	size()	返回集合中的元素个数
boolean	isEmpty()	判空
void	clear()	清空集合
Object[]	toArray()	集合转为数组
Iterator	iterator()	获取集合的迭代器

注意：

关于Collection集合中的contains(Object o)方法

使用该方法时，其底层在比较元素时，会调用equals()方法，意味着比较的是集合中元素的内容而不是内存地址(前提是该元素的类重写了equals()方法)，所以只要存储在集合中的元素的内容和要查找的元素的内容一致，则会判定为同一个元素，元素属于该集合。
关于Collection集合中的remove(Object o)方法

使用该方法时，其底层在比较元素时，也会调用equals()方法，原理同上，只要传入的元素的内容和集合中元素的内容相等，那么就会判定为同一个元素，相应的元素就会被删除。

二、Collection集合及其子类通用的遍历方式——使用迭代器

前言
由于Collection集合实现了Iterable接口，因此其所有子类集合都可使用迭代器来遍历。

迭代器Iterator类中的方法

返回值	方法名及形参	说明
boolean	hasNext()	判断迭代器指针的前方是否有元素
E	next()	让迭代器指针前移一位，然后返回其指向的元素
void	remove()	移除迭代器指针指向的元素

测试

Collection<String> c = new HashSet<>();
c.add("123");
c.add("456");
c.add("789");Iterator<String> iterator = c.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());iterator.remove();
}System.out.println(c.isEmpty());// true

注意：当集合结构改变(增、删元素)后，需要重新获取集合的迭代器对象，否则遍历时会报异常，但是使用迭代器的remove方法来删除元素时可以不用重新获取迭代器对象。


Collection<String> c = new HashSet<>();c.add("123");
c.add("456");
c.add("789");Iterator<String> iterator = c.iterator();while (iterator.hasNext()) { iterator.next();iterator.remove();
}/*
/* 下列循环删除元素的方式会报错
while (iterator.hasNext()) {c.remove(iterator.next());
}
*/

范型机制

范型的优缺点
(1) 以下代码不使用范型机制


List list = new ArrayList();Cat c = new Cat();list.add(c);Iterator iterator = list.iterator();while(iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();if( o instanceof Cat) {((Cat) o).eat();}}static class Cat {public void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}}

(2) 以下代码使用范型机制


List<Cat> list = new ArrayList<>();Cat c = new Cat();list.add(c);Iterator<Cat> iterator = list.iterator();while(iterator.hasNext()) {Cat cat = iterator.next();cat.eat()     }static class Cat {public void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}}

优点：集合中的元素变得统一，迭代器取出的元素不用再强制类型转换。
缺点：集合中存储的元素缺乏多样性。

自定义范型


Integer[] arr1 = {2,3,1,2,5,2};
Double[] arr2 = {7.2,9.2,0.1,6.7};
String[] arr3 = {"D","A","C"};new PrintArr<Integer>().print(arr1);
new PrintArr<Double>().print(arr2);
new PrintArr<String>().print(arr3);static class PrintArr<E> {public void print(E[] e) {System.out.println(Arrays.toString(e));}
}

foreach

(1) 语法格式：for(元素类型变量名 : 数组或集合的引用)

(2) 说明：每次循环都会从数组或集合中取出一个元素，这个元素由冒号":"前的变量表示

(3) 测试
```
   int[] arr = {3, 1, 7, 2, 10};LinkedList list = new LinkedList();list.add("ABC");list.add(123);list.add(321);// [3][1][7][2][10]for (int i : arr) {System.out.print("[" + i + "]");}// [ABC][123][321]for (Object o : list) {System.out.print("[" + o + "]");}
```
(4) 注意：
1. 我们不能在foreach中对集合进行元素的增删
2. 若需要循环移除元素请使用Iterator中的remove()方法

Collection集合子接口之一 ----- List集合详解

一、List集合基本概念

List集合的继承结构图
List集合的特点

(1) 元素按照什么顺序放进去，取出来也是这种顺序
(2) 相同的元素可以重复存储
(3) List集合中的元素有下标
List集合的常用实现类

(1) ArrayList：底层是数组，非线程安全。
(2) LinkedList：底层是双向链表。
(3) Vector：底层是数组，线性安全。

二、List集合特有的方法

返回值	函数名和形参	说明
void	add(int index, E element)	指定下标添加元素，后面的元素往后移
E	reomve(int index)	删除指定下标的元素，后面的元素往前移
E	get(int index)	获取指定下标位置处的元素
E	set(int index, E element)	修改指定下标的元素
int	indexOf(Object o)	获取元素在列表中第一次出现的下标
int	lastIndexOf(Object o)	获取元素在列表中最后一次出现下标
List	subList(int from, int to)	截取子列表

因为List集合有下标，所以除了使用迭代器遍历，还可以使用下面方式遍历


List<String> list = new LinkedList<>();list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
list.add("D");for(int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.println(list.get(i));
}

三、ArrayList

构造方法

构造方法	说明
ArrayList()	默认初始化一个容量为10的列表
ArrayList(int initialCapacity)	指定容量初始化列表
ArrayList(Collection<? extends E> c)	用Collection集合初始化列表

优点：检索效率较高，向数组末尾添加元素效率很高
缺点：随机增删元素效率较低，无法存储大量数据
优化：因为ArrayList底层是数组，扩容时效率较低，所以建议在创建ArrayList对象时预估一个容量，也可以使用void trimToSize()：修整当前列表的容量为size大小

四、LinkedList

构造方法

构造方法	说明
LinkedList()	初始化一个空列表
LinkedList(Collection<? extends E> c)	用Collection集合初始化列表

实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。

常用方法：

返回值	函数名和形参	说明
void	addFirst(E e)	将指定元素插入此列表的开头
void	addLast(E e)	将指定元素添加到此列表的结尾
E	getFirst()	返回此列表的第一个元素（链表为空，抛出NoSuchElementException）
E	getLast()	返回此列表的最后一个元素
E	removeFirst()	移除并返回此列表的第一个元素
E	removeLast()	移除并返回此列表的最后一个元素
E	peekFirst()	获取但不移除此列表的第一个元素（链表为空，返回null）
E	pollFirst()	获取但不移除此列表的第一个元素（列表为空，返回 null）

优点：随机增删元素效率较高（链表增删元素不涉及到大量元素的位移）
缺点：查找效率较低（内存空间不是连续的）

Collection集合子接口之一 ----- Set集合详解

一、Set集合基本概念

Set集合继承结构图
Set集合特点
(1) 元素按一定顺序放入集合，不一定会按原顺序取出
(2) Set集合中的元素没有下标
Set集合的子接口SortedSet集合的特点
(1) 元素按一定顺序放入集合，不一定会按原顺序取出
(2) Set集合中的元素没有下标
(3) 存放到该集合中的元素会按照大小自动排序
实现类
Set接口的实现类 ----- HashSet：
创建HashSet集合对象时，底层实际上new了一个HashMap对象，其key值用来存放HashSet的元素。

SortedSet接口的实现类 ----- TreeSet：
创建TreeSet集合时，底层实际上new了一个TreeMap对象，其key值用来存放TreeSet的元素。

测试


HashSet<Integer> set1 = new HashSet<>();
// 存放元素：10 10 10 12 3
set1.add(10);
set1.add(10);
set1.add(10);
set1.add(12);
set1.add(3);// 输出：3 10 12(无序)
for (int i : set1) {System.out.print(i);
}TreeSet<Integer> set2 = new TreeSet<>();
// 存放元素：3 3 2 10 8
set2.add(3);
set2.add(3);
set2.add(2);
set2.add(10);
set2.add(8);// 输出：2 3 8 10
for (int i : set2) {System.out.print(i);
}

二、构造方法

HashSet：

构造方法	说明
HashSet()	创建一个默认容量为16，加载因子为0.75的集合对象
HashSet(Collection<? extends E> c)	用Collection集合初始化
HashSet(int initialCapacity)	设置指定容量初始化
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)	设置指定容量和加载因子初始化

TreeSet：

构造方法	说明
TreeSet()	创建一个空集合
TreeSet(Collection<? extends E> c)	用Collection集合初始化
TreeSet(SortedSet<? extends E> c)	用SortedSet集合初始化
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)	设置一个比较器来初始化集合

集合 (一) ----- 集合的基本概念与Collection集合详解相关推荐

Laravel学习笔记汇总——Collection方法详解
## Laravel学习笔记汇总--Collection方法详解本文参考:https:// laravel.com/docs/8.x/collections // 返回整个底层的数组 collect ...
2接口详解_java集合【2】——— Collection接口详解
一.Collection接口简介二.Collection源码分析三.Collection的子类以及子类的实现 3.1 List extend Collection 3.2 Set extend C ...
java中集合什么时候有索引,JavaSE中Collection集合框架學習筆記(1)——具有索引的List...
前言:因為最近要重新找工作,Collection(集合)是面試中出現頻率非常高的基礎考察點,所以好好惡補了一番. 復習過程中深感之前的學習不系統,而且不能再像剛畢業那樣死背面試題,例如:String是 ...
java集合框架的接口_Java集合框架之Collection接口详解
Java是一门面向对象的语言,那么我们写程序的时候最经常操作的便是对象了,为此,Java提供了一些专门用来处理对象的类库,这些类库的集合我们称之为集合框架.Java集合工具包位于Java.util包下 ...
java集合Collection常用方法详解
前言出去面试的时候,对java的集合框架考察的知识点还是蛮多的.除了基础的集合常见API使用,对集合底层的实现原理以及数据结构等也有很多考察方面.而自己对这方面知之甚少,特地抽空进行研究和学习一下. ...
Collection接口详解
文章目录前言一.Collection接口是什么? 二.Collection接口提供的方法 1.boolean addAll(Collection<? super T> c, T... ...
Java Collection接口详解
Collection 接口是 List.Set 和 Queue 接口的父接口,通常情况下不被直接使用.Collection 接口定义了一些通用的方法,通过这些方法可以实现对集合的基本操作.定义的方法既 ...
矩概念与图像矩详解及其hu矩的运用
一.矩概念详解矩这个东西,能组成的名词太多了,矩形,就是长方形,矩阵,就是m行n列的二维数组,所以想了解矩,就要从其具体的场景中去理解. 今天我们要讲的图像矩,就是一个新的概念,图像矩就是图像的矩, ...
JAVA集合框架之List HashSet去重及TreeSet排序详解
无图言屌!先上图说到List去重,很多人都知道用contains()方法,其实contains()方法依据的equals()方法,比较两个对象的引用是否相同,如果要List比较两个自定义定义对象是否 ...