Java 的 Collection 与 List 集合

1.Collection集合

1.1数组和集合的区别

• 相同点

  都是容器,可以存储多个数据

• 不同点

  • 数组的长度是不可变的,集合的长度是可变的

  • 数组可以存基本数据类型和引用数据类型

    集合只能存引用数据类型,如果要存基本数据类型,需要存对应的包装类

1.2集合类体系结构

1.3Collection 集合概述和使用

• Collection集合概述

  • 是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素
  • JDK 不提供此接口的任何直接实现.它提供更具体的子接口(如Set和List)实现

• 创建Collection集合的对象

  • 多态的方式
  • 具体的实现类ArrayList

• Collection集合常用方法

  方法名	说明
  boolean add(E e)	添加元素
  boolean remove(Object o)	从集合中移除指定的元素
  boolean removeIf(Object o)	根据条件进行移除
  void clear()	清空集合中的元素
  boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定的元素
  boolean isEmpty()	判断集合是否为空
  int size()	集合的长度，也就是集合中元素的个数

1.4Collection集合的遍历

• 迭代器介绍

  • 迭代器,集合的专用遍历方式
  • Iterator<E> iterator(): 返回此集合中元素的迭代器,通过集合对象的iterator()方法得到

• Iterator中的常用方法

  ​ boolean hasNext(): 判断当前位置是否有元素可以被取出
  ​ E next(): 获取当前位置的元素,将迭代器对象移向下一个索引位置

• Collection集合的遍历

  public class IteratorDemo1 {
      public static void main(String[] args) {
          //创建集合对象
          Collection<String> c = new ArrayList<>();
  
          //添加元素
          c.add("hello");
          c.add("world");
          c.add("java");
          c.add("javaee");
  
          //Iterator<E> iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
          Iterator<String> it = c.iterator();
  
          //用while循环改进元素的判断和获取
          while (it.hasNext()) {
              String s = it.next();
              System.out.println(s);
          }
      }
  }

• 迭代器中删除的方法

  ​ void remove(): 删除迭代器对象当前指向的元素

  public class IteratorDemo2 {
      public static void main(String[] args) {
          ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
          list.add("a");
          list.add("b");
          list.add("b");
          list.add("c");
          list.add("d");
  
          Iterator<String> it = list.iterator();
          while(it.hasNext()){
              String s = it.next();
              if("b".equals(s)){
                  //指向谁,那么此时就删除谁.
                  it.remove();
              }
          }
          System.out.println(list);
      }
  }

1.5增强for循环

• 介绍

  • 它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器
  • 实现Iterable接口的类才可以使用迭代器和增强for
  • 简化数组和Collection集合的遍历

• 格式

  ​ for(集合/数组中元素的数据类型 变量名 : 集合/数组名) {

  ​ // 已经将当前遍历到的元素封装到变量中了,直接使用变量即可

  ​ }

• 代码

  public class MyCollectonDemo1 {
      public static void main(String[] args) {
          ArrayList<String> list =  new ArrayList<>();
          list.add("a");
          list.add("b");
          list.add("c");
          list.add("d");
          list.add("e");
          list.add("f");
  
          //1,数据类型一定是集合或者数组中元素的类型
          //2,str仅仅是一个变量名而已,在循环的过程中,依次表示集合或者数组中的每一个元素
          //3,list就是要遍历的集合或者数组
          for(String str : list){
              System.out.println(str);
          }
      }
  }

2.List集合

2.1List集合的概述和特点

• List集合的概述

  • 有序集合,这里的有序指的是存取顺序
  • 用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置,用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素
  • 与Set集合不同,列表通常允许重复的元素

• List集合的特点

  • 存取有序
  • 可以重复
  • 有索引

2.2List集合的特有方法

• 方法介绍

  方法名	描述
  void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
  E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
  E set(int index,E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
  E get(int index)	返回指定索引处的元素

• 示例代码

  public class MyListDemo {
      public static void main(String[] args) {
          List<String> list = new ArrayList<>();
          list.add("aaa");
          list.add("bbb");
          list.add("ccc");
          //method1(list);
          //method2(list);
          //method3(list);
          //method4(list);
      }
  
      private static void method4(List<String> list) {
          //        E get(int index)        返回指定索引处的元素
          String s = list.get(0);
          System.out.println(s);
      }
  
      private static void method3(List<String> list) {
          //        E set(int index,E element)    修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
          //被替换的那个元素,在集合中就不存在了.
          String result = list.set(0, "qqq");
          System.out.println(result);
          System.out.println(list);
      }
  
      private static void method2(List<String> list) {
          //        E remove(int index)        删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
          //在List集合中有两个删除的方法
          //第一个 删除指定的元素,返回值表示当前元素是否删除成功
          //第二个 删除指定索引的元素,返回值表示实际删除的元素
          String s = list.remove(0);
          System.out.println(s);
          System.out.println(list);
      }
  
      private static void method1(List<String> list) {
          //        void add(int index,E element)    在此集合中的指定位置插入指定的元素
          //原来位置上的元素往后挪一个索引.
          list.add(0,"qqq");
          System.out.println(list);
      }
  }

3.数据结构

3.1数据结构之栈和队列

• 栈结构

  ​ 先进后出

• 队列结构

  ​ 先进先出

3.2数据结构之数组和链表

• 数组结构

  ​ 查询快、增删慢

• 队列结构

  ​ 查询慢、增删快

4.List集合的实现类

4.1List集合子类的特点

• ArrayList集合

  ​ 底层是数组结构实现，查询快、增删慢

• LinkedList集合

  ​ 底层是链表结构实现，查询慢、增删快

4.2LinkedList集合的特有功能

• 特有方法

  方法名	说明
  public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素
  public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾
  public E getFirst()	返回此列表中的第一个元素
  public E getLast()	返回此列表中的最后一个元素
  public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素
  public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素

• 示例代码

  public class MyLinkedListDemo4 {
      public static void main(String[] args) {
          LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
          list.add("aaa");
          list.add("bbb");
          list.add("ccc");
  //        public void addFirst(E e)    在该列表开头插入指定的元素
          //method1(list);
  
  //        public void addLast(E e)    将指定的元素追加到此列表的末尾
          //method2(list);
  
  //        public E getFirst()        返回此列表中的第一个元素
  //        public E getLast()        返回此列表中的最后一个元素
          //method3(list);
  
  //        public E removeFirst()        从此列表中删除并返回第一个元素
  //        public E removeLast()        从此列表中删除并返回最后一个元素
          //method4(list);
        
      }
  
      private static void method4(LinkedList<String> list) {
          String first = list.removeFirst();
          System.out.println(first);
  
          String last = list.removeLast();
          System.out.println(last);
  
          System.out.println(list);
      }
  
      private static void method3(LinkedList<String> list) {
          String first = list.getFirst();
          String last = list.getLast();
          System.out.println(first);
          System.out.println(last);
      }
  
      private static void method2(LinkedList<String> list) {
          list.addLast("www");
          System.out.println(list);
      }
  
      private static void method1(LinkedList<String> list) {
          list.addFirst("qqq");
          System.out.println(list);
      }
  }