Java API ——Collection集合类 & Iterator接口

对象数组举例：

学生类：

package itcast01;
/**
 * Created by gao on 15-12-9.
 */
public 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;
    }
}

测试类：

package itcast01;
/**
 * Created by gao on 15-12-9.
 */
/*
 * 我有5个学生，请把这个5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。
 *         学生：Student
 *         成员变量：name,age
 *         构造方法：无参,带参
 *         成员方法：getXxx()/setXxx()
 *         存储学生的数组?自己想想应该是什么样子的?
 * 分析：
 *         A:创建学生类。
 *         B:创建学生数组(对象数组)。
 *         C:创建5个学生对象，并赋值。
 *         D:把C步骤的元素，放到数组中。
 *         E:遍历学生数组。
 */
public class ObjectArrayDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生数组(对象数组)。
        Student[] students = new Student[5];
        // 创建5个学生对象，并赋值。
        Student s1 = new Student("林青霞", 27);
        Student s2 = new Student("风清扬", 30);
        Student s3 = new Student("刘意", 30);
        Student s4 = new Student("赵雅芝", 60);
        Student s5 = new Student("王力宏", 35);
        // 把C步骤的元素，放到数组中。
        students[0] = s1;
        students[1] = s2;
        students[2] = s3;
        students[3] = s4;
        students[4] = s5;
        // 遍历
        for (int x = 0; x < students.length; x++) {
            //System.out.println(students[x]);//没有重写toString方法，打印地址值
            Student s = students[x];
            System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
        }
    }
}

输出结果：

林青霞---27

风清扬---30

刘意---30

赵雅芝---60

王力宏---35

 

对象数组的内存图解：

 

 

 

1、API - 集合类

 

 

 

1） 集合类概述

    · 为什么出现集合类？

        面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，Java就提供了集合类。

    · 数组和集合类同是容器，有何不同？

        数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。

    · 集合类的特点

        集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。

    · 集合的由来：

   我们学习的是面向对象语言，而面向对象语言对事物的描述是通过对象体现的，为了方便对多个对象进行操作，我们就必须把这多个对象进行存储。而要想存储多个对象，就不能是一个基本的变量，而应该是一个容器类型的变量，在我们目前所学过的知识里面，有哪些是容器类型的呢?数组和StringBuffer。但是呢?StringBuffer的结果是一个字符串，不一定满足我们的要求，所以我们只能选择数组，这就是对象数组。而对象数组又不能适应变化的需求，因为数组的长度是固定的，这个时候，为了适应变化的需求，Java就提供了集合类供我们使用。

    · 数组和集合的区别?

                A:长度区别

　　　　　　　　数组的长度固定

　　　　　　　　集合长度可变

                B:内容不同

　　　　　　　　数组存储的是同一种类型的元素

　　　　　　　　而集合可以存储不同类型的元素

　　　　　　C:元素的数据类型问题

　　　　　　　　数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型

　　　　　　　　集合只能存储引用类型

  

     刚说过集合是存储多个元素的，但是呢，存储多个元素我们也是有不同需求的：比如说，我要这多个元素中不能有相同的元素，再比如说，我要这多个元素按照某种规则排序一下。针对不同的需求，Java就提供了不同的集合类，这样呢，Java就提供了很多个集合类。这多个集合类的数据结构不同，结构不同不重要的，重要的是你要能够存储东西，并且还要能够使用这些东西，比如说判断，获取等。既然这样，那么，这多个集合类是有共性的内容的，我们把这些集合类的共性内容不断的向上提取，最终就能形成集合的继承体系结构。

 数据结构：数据的存储方式。

 

    · 集合的继承体系图解：

 

2、 Collection 集合类：

　　是集合的顶层接口，它的子体系有重复的，有唯一的，有有序的，有无序的。

 

3、Collection的功能概述：

 A：添加功能

  boolean add(Object obj):添加一个元素

  boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素（添加所有）

 B：删除功能

  void clear():移除所有元素

  boolean remove(Object o):移除一个元素

  boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(只有包含一个就行)

 C：判断功能

  boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素

  boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有)

  boolean isEmpty()：判断集合是否为空（元素为空）

 D：获取功能

  Iterator<E> iterator()(重点)

 E：长度功能

  int size():元素的个数

  面试题：数组有没有length()方法呢?（有）字符串有没有length()方法呢?（有）集合有没有length()方法呢?（没有）

 F：交集功能

  boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?

 G：把集合转换为数组

  Object[] toArray()

测试类1：（不带All的方法）

package collectiondemo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/* Collection的功能概述：
        * 1：添加功能
        *         boolean add(Object obj):添加一个元素
        *         boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素
        * 2:删除功能
        *         void clear():移除所有元素
        *         boolean remove(Object o):移除一个元素
        *         boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(是一个还是所有)
        * 3:判断功能
        *         boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素
        *         boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有)
        *         boolean isEmpty()：判断集合是否为空
        * 4:获取功能
        *         Iterator<E> iterator()(重点)
        * 5:长度功能
        *         int size():元素的个数
        *         面试题：数组有没有length()方法呢?字符串有没有length()方法呢?集合有没有length()方法呢?
        * 6:交集功能
        *         boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?
        * 7：把集合转换为数组
        *         Object[] toArray()
        */
public class CollectionDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试不带All的方法
        //创建集合对象
        // Collection c = new Collection(); //错误，因为接口不能实例化
        Collection c = new ArrayList(); //可有重复
        // boolean add(Object obj):添加一个元素
        // System.out.println("add:"+c.add("hello"));
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        // void clear():移除所有元素
        //c.clear();
        // boolean remove(Object o):移除一个元素
//        System.out.println("remove:"+c.remove("hello")); //remove:true
//        System.out.println("remove:"+c.remove("javaee")); //remove:false
        // boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素
//        System.out.println("contains:"+c.contains("hello")); //contains:true
//        System.out.println("contains:"+c.contains("android")); //contains:false
        // boolean isEmpty()：判断集合是否为空
        System.out.println("isEmpty:"+c.isEmpty()); //isEmpty:false
        //int size():元素的个数
        System.out.println("size:"+c.size()); //size:3
        System.out.println("c:"+c); //c:[hello, world, java]
    }
}

测试类2：（带All的方法）

package collectiondemo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/**
 * Created by gao on 15-12-9.
 */
public class CollectionDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合1
        Collection c1 = new ArrayList();
        c1.add("abc1");
        c1.add("abc2");
        c1.add("abc3");
        c1.add("abc4");
        // 创建集合2
        Collection c2 = new ArrayList();
        c2.add("abc1");
        c2.add("abc2");
        c2.add("abc3");
        c2.add("abc4");
        c2.add("abc5");
        c2.add("abc6");
        c2.add("abc7");
        // boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素(添加c2集合中的所有元素，可重复）
//        System.out.println("addAll:"+c1.addAll(c2)); //addAll:true
//        System.out.println("c1:"+c1); //c1:[abc1, abc2, abc3, abc4, abc4, abc5, abc6, abc7]
//        System.out.println("c2:"+c2); //c2:[abc4, abc5, abc6, abc7]
        //boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(只要移除c中的一个元素就算成功)
//        System.out.println("removeAll:"+c1.removeAll(c2)); //removeAll:true
//        System.out.println("c1:"+c1); //c1:[abc1, abc2, abc3]
//        System.out.println("c2:"+c2); //c2:[abc4, abc5, abc6, abc7]
        //boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(只有包含c的所有元素才算成功)
//        System.out.println("containsAll:"+c1.containsAll(c2)); //containsAll:false
//        System.out.println("c1:"+c1); //c1:[abc1, abc2, abc3, abc4]
//        System.out.println("c2:"+c2); //c2:[abc4, abc5, abc6, abc7]
        //boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?
        //假设有两个集合A，B。
        //A对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是否发生过改变。
//        System.out.println("retainAll:"+c1.retainAll(c2)); //retainAll:true;c1发生了改变
//        System.out.println("c1:"+c1); //c1:[abc4]
//        System.out.println("c2:"+c2); //c2:[abc4, abc5, abc6, abc7]
        System.out.println("retainAll:"+c1.retainAll(c2)); //retainAll:false;c1没有发生改变
        System.out.println("c1:"+c1); //c1:[abc1, abc2, abc3, abc4]
        System.out.println("c2:"+c2); //c2:[abc1, abc2, abc3, abc4, abc5, abc6, abc7]
    }
}

测试类3：普通遍历

package collectiondemo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/**
 * Created by gao on 15-12-9.
 */
/*
 * 集合的遍历。其实就是依次获取集合中的每一个元素。
 *
 * Object[] toArray():把集合转成数组，可以实现集合的遍历
 */
public class CollectionDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();
        // 添加元素
        c.add("hello"); // Object obj = "hello"; 向上转型
        c.add("world");
        c.add("java");
        // 遍历
        // Object[] toArray():把集合转成数组，可以实现集合的遍历
        Object[] objs = c.toArray();
        for (int x = 0; x < objs.length; x++) {
            // System.out.println(objs[x]);
            // 我知道元素是字符串，我在获取到元素的的同时，还想知道元素的长度。
            // System.out.println(objs[x] + "---" + objs[x].length());
            // 上面的实现不了，原因是Object中没有length()方法
            // 我们要想使用字符串的方法，就必须把元素还原成字符串
            // 向下转型
            String s = (String) objs[x];
            System.out.println(s + "---"+s.length());
        }
    }
}

遍历应用：

Student类：

package collectiondemo02;
/**
 * Created by gao on 15-12-9.
 */
public 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;
    }
}

 测试类：

package collectiondemo02;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/**
 * Created by gao on 15-12-9.
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();
        // 创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞", 27);
        Student s2 = new Student("风清扬", 30);
        Student s3 = new Student("令狐冲", 33);
        Student s4 = new Student("武鑫", 25);
        Student s5 = new Student("刘晓曲", 22);
        //把学生添加到集合
        c.add(s1);
        c.add(s2);
        c.add(s3);
        c.add(s4);
        c.add(s5);
        // 把集合转成数组
        Object[] objects = c.toArray();
        //遍历数组
        for(int x = 0; x < objects.length; x++){
             Student s = (Student) objects[x];
            System.out.println(s.getName()+"-->"+s.getAge());
        }
    }
}

4、Iterator接口：Iterator

    1）Iterator接口概述        

　　对 collection 进行迭代的迭代器        

　　依赖于集合而存在

    2） Iterator接口成员方法

        boolean hasNext()

        E next()

package collectiondemo03;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/**
 * Created by gao on 15-12-14.
 */
/*
 * Iterator iterator():迭代器，集合的专用遍历方式
 *         Object next():获取元素,并移动到下一个位置。
 *             NoSuchElementException：没有这样的元素，因为你已经找到最后了。
 *         boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。（
 */
public class CollectionDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection c = new ArrayList();
        // 创建并添加元素
        // String s = "hello";
        // c.add(s);
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        // Iterator iterator():迭代器，集合的专用遍历方式
        Iterator it = c.iterator(); // 实际返回的肯定是子类对象，这里是多态
        // 判断是否有下一个元素，有就获取，没有就不搭理它
        while(it.hasNext()){
            String s = (String) it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

输出结果：

hello

world

java

 

测试类1：Iterator

引入学生类Student，

测试类：

package collectiondemo03;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/**
 * Created by gao on 15-12-14.
 */
/*
 * 练习：用集合存储5个学生对象，并把学生对象进行遍历。用迭代器遍历。
 *
 * 注意：
 *         A:自己的类名不要和我们学习的要使用的API中的类名相同。
 *         B:复制代码的时候，很容易把那个类所在的包也导入过来，容易出现不能理解的问题。
 */
/*
 * 问题1:能用while循环写这个程序，我能不能用for循环呢?
 * 问题2:不要多次使用it.next()方法，因为每次使用都是访问一个对象。
 */
public class CollectionTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合对象
        Collection c = new ArrayList();
        // 创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞", 27);
        Student s2 = new Student("风清扬", 30);
        Student s3 = new Student("令狐冲", 33);
        Student s4 = new Student("武鑫", 25);
        Student s5 = new Student("刘晓曲", 22);
        // 把学生添加到集合中
        c.add(s1);
        c.add(s2);
        c.add(s3);
        c.add(s4);
        c.add(s5);
        Iterator it = c.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Student s = (Student)it.next();
            System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
        }
        //for改写，不过我们习惯用while
//        for (Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) {
//            Student s = (Student) it.next();
//            System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
//        }
    }
}

输出结果：

Student{name='林青霞', age=27}

Student{name='风清扬', age=30}

Student{name='令狐冲', age=33}

Student{name='武鑫', age=25}

Student{name='刘晓曲', age=22}

 

 

5、集合遍历Iterator类总结：

 

迭代器的源码结构：

public interface Inteator {
    boolean hasNext();
    Object next(); 
}
public interface Iterable {
    Iterator iterator();
}
public interface Collection extends Iterable {
    Iterator iterator();
}
public interface List extends Collection {
    Iterator iterator();
}
public class ArrayList implements List {
    public Iterator iterator() {
        return new Itr();
    }
    
    private class Itr implements Iterator {
        public boolean hasNext() {}
        public Object next(){} 
    }
}
Collection c = new ArrayList();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
Iterator it = c.iterator();     //new Itr();
while(it.hasNext()) {
    String s = (String)it.next();
    System.out.println(s);
}