Java中Collection集合、List集合、List集合的实现类、数据结构

本文详细介绍了Java中的Collection集合，包括数组与集合的区别、集合类体系结构、集合的遍历方法如迭代器和增强for循环。此外，还深入讲解了List集合的特点、特有方法以及ArrayList和LinkedList的实现类特性。最后，讨论了数据结构中的栈和队列，以及数组和链表的优缺点。

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1.Collection集合

1.1 数组和集合的区别【理解】

- 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【理解】

在这里插入图片描述

1.3 Collection 集合概述和使用【应用】

- 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

1.4 Collection集合的遍历【应用】

- 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【应用】

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【记忆】

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【应用】

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【记忆】

- 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【记忆】

- 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【记忆】

- 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【应用】

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);
      }
  }