集合的由来

数组是很常用的一种数据结构，但假如我们遇到以下这样的的问题：

• 容器长度不确定
• 能自动排序
• 存储以键值对方式的数据

如果遇到这样的情况，数组就比较难满足了，所以也就有了一种与数组类似的数据结构——集合类。即集合是java中提供的一种容器，可用来存储多个数据

数组和集合的区别

1）长度
数组的长度固定
集合的长度可变

2）内容不同
数组存储的是同一种类型元素
集合可存储不同类型的元素

3）元素数据类型
数组可存储基本数据类型，也可存储引用数据类型
集合只能存储引用类型

数组和集合的联系

• 可使用toArray()和Arrays.asList()方法相互转换

集合的集成体系

集合按存储结构可以分为单列集合(Collection)和双列集合(Map)

• Collection

Collection:是单列集合的根接口，Collection表示一组对象。两类子接口分别是LIst和Set【还有一类是Queue】

List接口：特点是元素有序，元素可重复。List接口的主要实现类有ArrayList和LinkedList

Set接口：特点是元素无序并且不可重复。Set接口的主要实现类有HashSet（散列存放）和TreeSet(有序存放)

• Map

1）Map提供了一种映射关系，元素是以键值对（key-value）的形式存储的，能够根据key快速查找value，常用子类有Hashtable,HashMap和TreeMap
2）Map中的键值对以Entry类型的对象实例形式存在
3）键（key值）不可重复，value值可以
4）每个建最多只能映射到一个值
5）Map接口提供了分别返回key值集合、value值集合以及Entry（键值对）集合的方法
6）Map支持泛型，形式如：Map<K,V>

Hashtable：底层是哈希表数据结构，不可存入null键null值，给集合是线程同步的。
HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用null键null值，该集合是不同步的
TreeMap：底层是二叉树数据结构，线程不同步，可以用于给map集合中的键进行排序

Map接口与Collection接口的不同

• map是双列的，collection是单列的
• map的键是唯一，collection的子体系set是唯一
• map集合的数据结构只针对键有效，跟值无关，collection集合的数据结构是针对元素有效

集合框架思维导图

集合中的方法

集合基本功能测试

向集合中添加元素

/*
*向集合中添加一个元素
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
public class CollectionDemo1{public static void main(String[] args){//创建集合对象//Collection c = new Collection();//错误，接口不能实例化，需要找实现类Collection c = new ArrayList();//向集合中添加元素:boolean add(Object o);c.add("10w");c.add("20w");c.add("30w");//输出System.out.println(c);}
}----------------------------------------------
输出结果：[10w, 20w, 30w]
----------------------------------------------

删除集合中所有元素

/*
*删除集合中所有元素
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo2{public static void main(String[] args){//创建集合对象Collection c = new ArrayList();//向集合中添加元素c.add("100w");c.add("200w");c.add("300w");System.out.println("删除前:"+c);//删除集合中所有元素:void clear()c.clear();System.out.println("删除后:"+c);}}------------------------------------------
输出结果:
删除前:[100w, 200w, 300w]
删除后:[]
------------------------------------------

删除该集合中指定的元素

/*
* 删除该集合中指定元素
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo3{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();//向集合中添加元素c.add("10w");c.add("30w");c.add("50w");   System.out.println("删除前："+c);//删除该集合中中指定的元素:boolean remove(Object o)c.remove("30w");    System.out.println("删除后："+c);}}---------------------------------------------
输出结果：
删除前：[10w, 30w, 50w]
删除后：[10w, 50w]
----------------------------------------------

判断该集合中是否包含某个元素

/*
*判断该集合中是否包含某个元素
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo4{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();//添加元素c.add("hadoop");c.add("spark");c.add("storm");System.out.println(c);//判断该集合中是否包含某个元素：boolean contains(Object o)System.out.println("判断有没有spark："+c.contains("spark"));System.out.println("判断有没有data："+c.contains("data"));}}---------------------------------------------
输出结果
[hadoop, spark, storm]
判断有没有spark：true
判断有没有data：false
------------------------------------------------

判断集合是否为空

/*
*判断集合是否为空
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo5{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c1 = new ArrayList();Collection c2 = new ArrayList();//向集合2中添加元素c2.add("java");c2.add("scala");c2.add("python");//判断集合是否为空：boolean isEmpty()System.out.println("判断集合c1是否为空:"+c1.isEmpty());System.out.println("判断集合c2是否为空:"+c2.isEmpty());}}---------------------------------------------
输出结果
判断集合c1是否为空:true
判断集合c2是否为空:false
-------------------------------------------

获取该集合中元素的个数

/*
*判断该元素的个数
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo6{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();//添加元素c.add("wujiadogn");c.add("jiangrui");c.add("sunqiangkun");c.add("xuqingyu");//获取该集合的元素个数: int size()System.out.println(c.size());}}-------------------------------------
输出结果
4
-------------------------------------

将指定集合的所有元素添加到该集合中

/*
*将指定集合的所有元素添加到该集合中
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo7{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c1 = new ArrayList();Collection c2 = new ArrayList();//添加元素c1.add("hadoop");c1.add("spark");c1.add("storm");c2.add("wujiadong");System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);//将指定集合中所有元素添加到该元素中：boolean addAll(Collection c)c1.addAll(c2);//将c2添加到c1中System.out.println("将集合c2元素添加到c1后的c1："+c1);System.out.println("将集合c2元素添加到c1后的c2："+c2);}}---------------------------------------
输出结果
c1:[hadoop, spark, storm]
c2:[wujiadong]
将集合c2元素添加到c1后的c1：[hadoop, spark, storm, wujiadong]
将集合c2元素添加到c1后的c2：[wujiadong]
---------------------------------------

删除指定集合中的所有元素

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo8{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c1 = new ArrayList();Collection c2 = new ArrayList();//添加元素c1.add("hadoop1");c1.add("hadoop2");c1.add("hadoop3");c2.add("spark1");c2.add("spark2");c2.add("spark3");c2.add("hadoop1");System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);System.out.println("c1删除c2的元素");c1.removeAll(c2);System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);}}----------------------------------------
输出结果
c1:[hadoop1, hadoop2, hadoop3]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]
c1删除c2的元素
c1:[hadoop2, hadoop3]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]
---------------------------------------------

判断该集合中是否包含指定集合的所有元素

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo8{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c1 = new ArrayList();Collection c2 = new ArrayList();Collection c3 = new ArrayList();//添加元素c1.add("hadoop1");c1.add("hadoop2");c1.add("hadoop3");c2.add("spark1");c2.add("spark2");c2.add("spark3");c2.add("hadoop1");c3.add("hadoop1");c3.add("hadoop2");System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);System.out.println("c3:"+c3);System.out.println("c1是否包含c2:"+c1.containsAll(c2));System.out.println("c1是否包含c3:"+c1.containsAll(c3));System.out.println("retainAll()返回值表示c1是否发生过改变："+c1.retainAll(c2));System.out.println("c1:"+c1);System.out.println("c2:"+c2);}}注释：
boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素
假假设有两个集合A和B,A和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是否发过生改变--------------------------------
输出结果
c1:[hadoop1, hadoop2, hadoop3]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]
c3:[hadoop1, hadoop2]
c1是否包含c2:false
c1是否包含c3:true
c1和c2都有的元素retainAll()：true
c1:[hadoop1]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]-------------------------------------

集合的遍历

集合的使用步骤
1）创建集合对象
2）创建元素对象
3）把元素添加到集合
4）遍历集合
a：通过集合对象获取迭代器对象
b：通过迭代器对象的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

方法一：通过转换成数组进行遍历

/*
*通过将集合转换成数组进行遍历
*/import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo1{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();//向数组中添加元素c.add("hadoop");c.add("spark");c.add("storm");//Object[] toArray():将集合转换成数组，可以实现集合的遍历Object[] objs = c.toArray();for(int i=0;i<objs.length;i++){System.out.println(objs[i]);}}
}
----------------------------------------
输出结果
hadoop
spark
storm---------------------------------------

练习：用集合存储5个学生对象，并把学生对象进行遍历

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;public class CollectionDemo2{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();//创建学生对象Student s1 = new Student("wwww",20);Student s2 = new Student("jjj",21);Student s3 = new Student("ddd",22);Student s4 = new Student("sss",23);Student s5 = new Student("qqq",24);//将对象存储到集合中c.add(s1);c.add(s2);c.add(s3);c.add(s4);c.add(s5);//把集合转成数组Object[] objs = c.toArray();for(int i=0;i<objs.length;i++){System.out.println(objs[i]);}}
}class Student{//成员变量private String name;private int age;//构造方法public Student(){super();}public Student(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}//getXxx()和setXxx()方法public void setName(String name){this.name = name;}public String getName(){return name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public int getAge(){return age;}public String toString(){return "Student [name="+name+",age="+age+"]";}}---------------------------------
输出结果
Student [name=wwww,age=20]
Student [name=jjj,age=21]
Student [name=ddd,age=22]
Student [name=sss,age=23]
Student [name=qqq,age=24]--------------------------------

方法二：集合专用遍历方式：迭代器

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;public class ObjectArrayDemo3{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();c.add("hadoop");c.add("spark");c.add("storm");// Iterator iterator();迭代器，集合的专用遍历方式Iterator it = c.iterator();//实际返回的子类对象,这里是多态
/*System.out.println(it.next());System.out.println(it.next());System.out.println(it.next());
*/while(it.hasNext()){String s = (String) it.next();System.out.println(s);}}
}-------------------------------------
输出结果
hadoop
spark
storm
---------------------------------------

练习：用集合存储5个对象，并把学生对象进行遍历，用迭代器遍历

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;public class ObjectArrayDemo4{public static void main(String[] args){//创建集合Collection c = new ArrayList();Student s1 = new Student("www",21);Student s2 = new Student("jjj",22);Student s3 = new Student("ddd",23);Student s4 = new Student("sss",24);Student s5 = new Student("qqq",25);c.add(s1);c.add(s2);c.add(s3);c.add(s4);c.add(s5);Iterator it = c.iterator();while(it.hasNext()){//  System.out.println(it.next());Student s = (Student) it.next();System.out.println(s);}}
}class Student{//成员变量private String name;private int age;//无参构造方法public Student(){super();}//有参构造方法public Student(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}//getXxx方法和setXxx方法public void setName(String name){this.name = name;}public String getName(){return name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public int age(){return age;}//为什么需要这个方法，没有这个方法输出结果过就是地址值public String toString(){return "Student [name="+name+",age="+age+"]";}}-------------------------------------------
输出结果
Student [name=www,age=21]
Student [name=jjj,age=22]
Student [name=ddd,age=23]
Student [name=sss,age=24]
Student [name=qqq,age=25]
--------------------------------------------

练习：存储字符串并遍历

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;public class ObjectArrayDemo5{public static void main(String[] args){//创建集合对象Collection c = new ArrayList();//向集合添加元素c.add("wu");c.add("sun");c.add("jiang");c.add("xu");c.add("haha");//通过集合对象获取迭代器对象Iterator it = c.iterator();//通过迭代器对象的hasNext()方法判断有没有元素while(it.hasNext()){//通过迭代器对象的next()方法获取元素String s = (String) it.next();System.out.println(s);}}
}-----------------------------------
输出结果
wu
sun
jiang
xu
haha------------------------------------

参考资料

1-集合总体大纲