黑马程序员-java基础-集合框架-Collection、List、Set

第一讲：体系概述

一、概述

1、  作用：用于存放对象的容器

2、  特点：只用于存储对象，集合长度可变，集合可以存储不同类型的对象；

3、  与数组的区别：虽然数据也可以存储对象，但数组的长度是固定的，而集合长度是可变的，集合类的出现可以解决现实生活中数量不确定的问题；

4、  常用的集合类及结构

第二讲：共性方法

集合实现了Collection接口，Collection接口声明了如下常用方法：

1）  向集合中添加元素：add(Object obj)、addAll()

add()方法用于向集合中添加对象，实际添加的并不是对象本身，而是将对象的地址添加到了集合中。如下：是将hello_1、hello_2、hello_3这三个字符串对象在堆内存中的地址添加给了ar1集合。

总结：

• add(Object obj)方法的参数是Object，以便于接收任意类型对象；
• 集合中存储的都是对象的引用或者地址；

2）  删除集合中元素:remove(Object obj)

3）  判断元素是否存在于集合中

4）  取两个集合的交集：retainAll(Collection c)

ar1.retainAll(ar2); //获取ar1和ar2中共同的元素，并最终赋给ar1。

5）  去掉交集：removeAll()，去掉两个集合中的共同元素

ar1.removeAll(ar2); //去掉ar1中与ar2相同的元素。

第三讲：迭代器

概念：定义在集合内部的，用于取出集合中的元素的方式；

定义迭代器来取集合中元素的原因：不同的集合，数据存放的结构不同，取的动作细节也不同，因此，不能简单的定义一个函数来读取所以集合中的元素，需要根据不同集合的特性定义不同的元素读取方法，这些方法被封装在了集合的内部类中。当我们需要调用集合的元素时，只需利用内部类对象来调用这些方法即可，而Collection接口为所以继承自Collection接口的集合提供了一个获取内部类对象的方法：iterator()。

ar1.iterator()——获取集合ar1的迭代器。

iterator()特性：该方法返回了迭代器（Iterator<E>接口）的对象，Iterator<E>接口中声明了三个方法：

• boolean hasNext()——判断集合中是否仍有元素可以迭代，是返回true，否则返回false；

ar1.hasNext()——判断集合ar1中是否仍有元素和迭代。

• E next()——返回迭代的下一个元素，即集合的下一个元素；

ar1.next()——返回ar1迭代的下一个元素。

• Void remove()——从迭代器指向的collection中移除迭代器返回的最后一个元素（可操作）。

第四讲：List集合共性方法

List和Set都是Collection下的类，两者的区别如下：

• List：元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引；
• Set：元素是无序的，元素不可以重复；

List特性：凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法；

List方法：

1）  增

add(index,element)——在指定位置添加元素

addAll(index,Collection)——在指定位置添加元素集

2）  删

remove(index)——删除指定位置的元素

3）  改

Set(index,element)——将指定位置元素替换成element

4）  查

Get(index)——获取指定位置的元素；

subList(from,to)——获取指定位置区间的元素

listIterator()——利用迭代器获取元素

迭代器使用注意事项

在迭代过程中，对集合元素进行添加或删除操作时，不能同时使用迭代器和集合引用对集合元素进行添加或删除操作，如下代码会出现异常：

正确写法如下：

第五讲：ListIterator

概述：ListIterator是List集合特有的迭代器，是Iterator的子接口。

ListIterator的由来：在迭代时，同样不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素，因为会发生ConcurrentModificationException异常。所以，在迭代时只能用迭代器的方式操作元素，可是Iterator中的方法是有限的，只能对集合中元素进行判断、取出、删除的操作，如果想要进行其他的操作，如，添加、修改等，就需要定义Iterator的子接口，并在该接口中增加需要的方法，该自接口为ListIterator。

获取方法：该接口只能通过List集合的listIterator()方法获取。使用实例如下：

第六讲：List集合具体对象的特点

ArrayList：底层的数据结构使用的是数组结构，特点：查询速度快，但增删稍慢，线程不同步，但java中给出了便捷的解决方案；

LinkedList：底层使用的是链表数据结构，特点：增删速度很快，但查询稍慢；

Vector：底层是数组数据结构，线程同步，已经被ArrayList替代。

第七讲：Vector中的枚举

Vector有一个特殊的取出元素方法：枚举法Enumeration

枚举法和迭代器很像，他们的功能是重复的。

因为枚举法的名称以及方法名称都过长，所以就被后来的迭代器给取代了。枚举法读取元素方法如下：

第八讲：LinkedList

1、LinkedList的特有方法：

添加：addFirst()、addLast()

获取：getFirst()、getLast()——获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException异常

删除：removeFirst()、removeLast()——获取元素，但元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException异常

2、JDK1.6出现替代方法，可以避免因集合中没有元素出现的异常

添加：offerFirst()、offerLast()

获取：peekFirst()、peekLast()——获取元素，但元素不被删除。如果集合中没有元素，会返回null，不会抛出异常；

删除：pollFirst()、peekLast ()——获取元素，但元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null，不会抛出异常；

练习：使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构

堆栈：先进后出，如同一个杯子

队列：先进先出，如同一个水管

思路：利用LinkedList数据结构特性，封装一个符合自己要求的数据结构，这个数据结构向外提供添加、获取、删除等操作。

练习一：去除ArrayList集合中的重复元素

思路：创建一个新的集合，从老集合中读取元素并添加到新集合中，并将新集合地址赋给老集合，在添加之前先判断新集合中是否已经有此元素，若有，则不添加；否则添加。

练习二：将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素

1、思路：

1）描述一个对象，将数据封装进这个对象中，以人为例；

2）定义一个容器，将人存入；

3）去除重复的人——姓名、年龄都相同的为同一个人；

         2、实现如下：

         3、注意事项：

                   1）集合中remove(Object obj)方法的实现原理是：遍历集合，查找要删除的对象，过程需要调用equals方法进行判断集合中是否存在要删除的元素，因此，需要根据实际的情况重写equals。

                   2）集合中contains(Object obj)方法的实现原理：遍历集合，调用equals方法进行判断，集合中的元素是否存在和obj相同的元素，因此，需要根据实际的情况重写equals。

第12讲  HashSet

Set：元素是无序的（存入和取出的顺序不一定一致），元素不可以重复。在添加元素时，判断集合中是否已经存在与此对象地址一致的，若存在，则比较他们的值是否一致，若一致，则不添加此元素；若不一致，则在同地址值下面添加新对象。

Set集合的功能和Collection是一致的。

1、 HashSet

底层数据结构是哈希表。HashSet保证元素唯一性的方法如下：

通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true；如果元素的HashCode值不同，不会调用equals。

所以在自定义对象的时候，通常需要重写hashCode和equals方法，重写示例如下：

注意：对于判断元素是否存在，以及操作，HashSet依赖的方法是元素的hashCode和equals；ArrayList依赖的只有equals。

小知识点总结

1、集合都有对集合中元素进行增、删、改、查的方法，不同的集合子类还有各自不同的操作方法。如List的特有方法有：add(index,element)、remove(index)、Set(index,element)、Get(index)等。

2、迭代器

迭代器就像一个连接集合和外部的工具，用于外部读取集合内部的元素。

它将读取元素的具体细节动作封装在集合内部，而给外部提供了共性的操作，即，获取迭代器对象、调用方法读取集合中的元素。

3、读取集合中元素的方法有三种：

1）利用remove()方法遍历集合中的元素

2）利用迭代器读取元素

3）利用枚举法读取集合中的元素——仅限于Vector

4、使用ArrayList或LinkedList的情景判断

当应用中需要频繁查询元素，但较少增删元素时，建议使用ArrayList；当需要频繁增删操作，但较少查询元素时，建议使用LinkedList；当既要频繁查询又要增删元素时，建议使用ArrayList。

5、自定义数据结构

我们可以利用已有的数据结构来自定义自己需要的数据结构，自定义该数据结构的方法，以此来限制或扩展数据结构的特性。如自定义该数据结构的增、删、改、查等功能。