Java基础之：集合——Collection

Java基础之：集合——Collection

为什么要引入集合的概念？

因为我们在使用数组时，不方便动态的扩容缩容。而集合很好的解决了这个问题，当然这只是集合强大功能中的一部分。

集合的分类

Collection

首先，学习单列集合Collection。我们先了解什么是单列，什么是双列。

　　　单列：只有一列数据组成，类似一维数组。

　　　双列：由两列数据组成，一列表示键，一列表示值。类似二维数组。

Collection是一个接口，public interface Collection<E> extends Iterable<E>

对于Collection的实现类而言，有些是有序(List)的，有些是无序(Set)的。(这里的有序与无序指的是，输出数据时是否按照输入时的顺序)

Set与List是继承于Collection接口的两个子接口。可以通过它们来实现Collection。

List是允许有重复元素的，Set是不允许有重复元素的。

Collection常用方法

在Collection接口中的方法，在List与Set中也能够使用，所以比较重要。

1. add:添加单个元素

2. remove:删除指定元素

3. contains:查找元素是否存在

4. size:获取元素个数

5. isEmpty:判断是否为空

6. addAll:添加多个元素

7. containsAll:查找多个元素是否都存在

8. removeAll：删除多个元素

9. clear:清空

package class_collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class ClassTest01_CollectionMethods {
​
    @SuppressWarnings({ "unchecked", "rawtypes" })
    public static void main(String[] args) {
​
        //Collection的子接口List的实现类ArrayList,使用多态的特性。
        //此时col编译类型为Collection，运行类型为ArrayList，所以只能访问Collection中的方法。
        Collection col = new ArrayList();
        
        //add:添加单个元素
        col.add("Hello" + "01");
        col.add("Hello" + "02");
        col.add("Hello" + "03");
        col.add("Hello" + "04");
        System.out.println(col);
        
        //remove:删除指定元素
        col.remove("Hello02");
        System.out.println(col);
        
        //contains:查找元素是否存在
        col.contains("Hello01"); //true
        
        //size:获取元素个数
        col.size(); // 3
​
        //isEmpty:判断是否为空
        col.isEmpty(); //false
        
        //addAll:添加多个元素，参数为Collection类型，即实现了Collection接口的集合。
        col.addAll(col); //此效果等同于将col复制一份加入原来的col集合中
        System.out.println(col);
        
        //containsAll:查找多个元素是否都存在,参数为Collection类型
        col.containsAll(col); //true
        
        //removeAll：删除多个元素,参数为Collection类型
        col.removeAll(col); //效果等同于清空集合
        System.out.println(col);
​
        //clear:清空 
        col.clear();
        System.out.println(col);
    }
}
​

Collection遍历方式

Collection接口可以使用两种方法遍历集合，使用Iterator迭代器 或者 使用增强for循环。

Iterator迭代器遍历

Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历Collection集合中的元素。

Collection接口中有iterator()方法，用以返回一个Iterator接口的对象，即可以返回一个迭代器。(Collection中有此方法，那么所有实现Collection接口的类也可以使用)

Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不提供承载对象的能力(它是一个接口)。如果需要创建Iterator对象，则必须要有一个需要被迭代的集合。

 

迭代器执行原理：

1. 创建迭代器 Iterator iterator = col.iterator();

2. 使用hasNext()方法判断是否还有下一个元素：iterator.hasNext(); //T or F

3. 使用next()方法将指针下移并返回下移后指针指向的元素：System.out.println(iterator.next());

4. 在使用迭代器遍历完一次集合后，一定要重置迭代器。否则迭代器将一直指向最后一个元素，就不能进行下一次遍历。

package class_collection;
​
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
​
public class ClassTest02_ForeachCollection {
​
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static void main(String[] args) {
        
        Collection col = new ArrayList();
        
        col.add("Hello" + "01");
        col.add("Hello" + "02");
        col.add(new Book("三体1", 30.4));
        col.add(new Book("三体2", 33.4));
        col.add(new Book("三体3", 31.4));
        
        /*
         * Iterator 核心方法 hasNext() next()
         *       通常遍历使用while
         */
        Iterator iterator = col.iterator();
        System.out.println(iterator.getClass());//iterator运行类型java.util.ArrayList$Itr
        
        while(iterator.hasNext()) { //首先判断是否还有下一个元素
            System.out.println(iterator.next());    
            //直接输出元素内容，如果是自定义类，需要重新toString
        }
        //在使用迭代器遍历完一次集合后，一定要重置迭代器。否则迭代器将一直指向最后一个元素，就不能进行下一次遍历
        iterator = col.iterator();
    }
}
​
class Book{
    private String name;
    private double price;
    public Book(String name, double price) {
        super();
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Book [name=" + name + ", price=" + price + "]";
    }
}

 

增强for循环遍历

jdk5.0出现了增强for循环，可以代替iterator迭代器，特点：增强for就是简化版的iterator，本质一样。只能用于遍历集合或数组。

基本语法：

　　for(元素类型 元素名 : 集合名或数组名) {

　　　　访问元素

　　}

package class_collection;
​
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
​
public class ClassTest02_ForeachCollection {
​
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static void main(String[] args) {
        
        Collection col = new ArrayList();
        
        col.add("Hello" + "01");
        col.add("Hello" + "02");
        col.add(new Book("三体1", 30.4));
        col.add(new Book("三体2", 33.4));
        col.add(new Book("三体3", 31.4));
        
        /*
            增强for循环本质上，还是使用Iterator迭代器。
            只不过是提供的一种更加方便的形式。
        */
        //Debug看源码
        for(Object obj : col) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
​
class Book{
    private String name;
    private double price;
    public Book(String name, double price) {
        super();
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Book [name=" + name + ", price=" + price + "]";
    }
}

 

Collection练习

创建 3个 Dog {name, age} 对象，放入到 ArrayList 中，赋给 List 引用

用迭代器和增强for循环两种方式来遍历

重写Dog 的toString方法， 输出name和age

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
​
public class ClassWork01 {
​
    @SuppressWarnings({ "unused", "rawtypes", "unchecked" })
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add(new Dog("小白",3));
        list.add(new Dog("小花",8));
        list.add(new Dog("小黑",6));
        
        //迭代器
        Iterator ite = list.iterator();
        while(ite.hasNext()) {
            System.out.println(ite.next()); //next()取出集合中的下一个对象，默认调用toString
        }
//      ite = list.iterator();  //使用迭代器，在遍历完之后，一定要重置。因为索引已经走到了最后。
        //未重置迭代器，此循环无输出
        while(ite.hasNext()) {
            System.out.println(ite.next());
        }
​
        System.out.println("=======================");
        
        //增强for循环
        for(Object obj:list) {
            System.out.println(obj);    //编译类型为Object，动态绑定到Dog
        }
    }
}
​
class Dog{
    private String name;
    private int age;
    public Dog(String name, int age) {
        super();
        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;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Dog [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
    
}　

程序输出

Dog [name=小白, age=3]

Dog [name=小花, age=8]

Dog [name=小黑, age=6]

==========================

Dog [name=小白, age=3]

Dog [name=小花, age=8]

Dog [name=小黑, age=6]