本文纲要
- 集合与数组的区别 —— 对象数组初体验
- ArrayList的构造方法与添加方法
- ArrayList常用成员方法（增删改查）
- 集合存储字符串并遍历
- 集合存储学生对象并遍历
- 键盘录入学生信息到集合
- 集合删除元素的注意事项
- 集合数据筛选 —— 方法返回新集合
集合与数组的区别 —— 对象数组初体验
数组和集合都是Java中用来存储数据的容器，但它们有一个关键区别：数组长度固定，集合长度可变。
在正式学习集合之前，我们先看一个案例：用数组存储自定义的学生对象。
需求
将（张三，23）、（李四，24）、（王五，25）这三组数据封装为三个学生对象，存入数组，然后遍历数组打印学生信息。
思路分析
- 定义学生类 Student，封装姓名和年龄
- 创建长度为3的 Student 类型数组
- 创建三个学生对象
- 将学生对象存入数组
- 遍历数组，取出每个学生对象，调用 getName()、getAge() 输出信息
代码实现
Student 类（位于 com.wb.domain 包）：
package com.wb.domain;
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 TestObjectArray：
package com.wb.array;
import com.wb.domain.Student;
public class TestObjectArray {
public static void main(String[] args) {
// 2. 动态初始化长度为3的数组，类型为Student类型
Student[] arr = new Student[3];
// 3. 根据需求创建3个学生对象
Student stu1 = new Student("张三", 23);
Student stu2 = new Student("李四", 24);
Student stu3 = new Student("王五", 25);
// 4. 将学生对象存入数组
arr[0] = stu1;
arr[1] = stu2;
arr[2] = stu3;
// 5. 遍历数组，取出每一个学生对象
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
Student temp = arr[i];
System.out.println(temp.getName() + "..." + temp.getAge());
}
}
}
运行结果：
张三...23
李四...24
王五...25
数组的局限性
- 如果此时来了一个新学生“赵六”，数组已经满了，无法添加
- 虽然可以手动创建新数组并复制旧数据，但非常麻烦
- 我们期望有一个“懂事”的容器，能自动扩容，这就是集合
集合与数组的对比
- 共同点：都是存储数据的容器
- 不同点：
- 数组长度固定，定义后不可改变
- 集合长度可变，可以自动扩容
- 应用场景：需要频繁增删数据时，优先使用集合
ArrayList的构造方法与添加方法
Java中集合类很多，基础入门我们先学习 ArrayList
它底层仍然是数组实现，但提供了自动扩容的能力
1 ) 创建ArrayList对象
构造方法：ArrayList()，创建一个初始容量为10的空列表。
使用泛型限制集合存储的数据类型，语法：ArrayList<数据类型> 变量名 = new ArrayList<>();
JDK 7 起，右侧尖括号可省略类型，自动推断。
import java.util.ArrayList;
public class Demo1ArrayList {
public static void main(String[] args) {
// 创建只存储字符串的集合
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
// 如果不加泛型，可以存储任意类型，但类型不安全，不推荐
}
}
2 ) 添加元素
ArrayList 提供了两个添加方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(E e) | 将元素添加到列表末尾 |
| void add(int index, E element) | 将元素插入到指定索引位置（插队） |
示例：
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("111");
list.add("222");
list.add("333");
list.add("444");
list.add("555");
list.add(0, "666"); // 在索引0处插入
System.out.println(list); // 输出：[666, 111, 222, 333, 444, 555]
注意：
如果插入时索引越界，会抛出 IndexOutOfBoundsException。
集合对象直接打印不会出现内存地址，而是显示元素内容（底层重写了 toString）。
ArrayList常用成员方法（增删改查）
ArrayList 提供了丰富的增删改查方法，常用如下：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(E e) | 尾部添加元素 |
| void add(int index, E e) | 指定位置插入元素 |
| boolean remove(Object o) | 删除指定元素，返回是否成功 |
| E remove(int index) | 删除指定索引元素，返回被删除的元素 |
| E set(int index, E e) | 修改指定索引元素，返回被修改前的元素 |
| E get(int index) | 获取指定索引元素 |
| int size() | 返回集合中元素个数 |
演示代码（整合删除、修改、查询）：
import java.util.ArrayList;
public class Demo2ArrayList {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
list.add("111");
list.add("222");
list.add("333");
list.add("444");
list.add("555");
// 删除：根据元素删除
boolean b1 = list.remove("abc"); // 删除成功返回true
boolean b2 = list.remove("zzz"); // 不存在返回false
System.out.println(b1); // true
System.out.println(b2); // false
// 删除：根据索引删除
String removed = list.remove(0); // 删除索引0的元素，返回被删除的元素
System.out.println(removed); // 111
// 修改
String old = list.set(0, "666"); // 将索引0元素改为"666"，返回旧值
System.out.println(old); // 222
// 查询
String s1 = list.get(0); // 获取索引0元素
String s2 = list.get(1);
System.out.println(s1); // 666
System.out.println(s2); // 333
// 获取集合大小
int size = list.size();
System.out.println(size); // 4
System.out.println(list); // [666, 333, 444, 555]
}
}
提示：除了 get 和 size 外，删除、修改方法的返回值通常不需要接收，直接调用即可。
集合存储字符串并遍历
遍历集合的关键是结合 size() 和 get(int index) 方法，格式与遍历数组非常相似。
需求：创建存储字符串的集合，存入3个字符串，遍历打印。
代码实现：
import java.util.ArrayList;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张三");
list.add("李四");
list.add("王五");
// 通用遍历格式
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}
}
}
遍历快捷键：在IDEA中输入 list.fori 回车，可快速生成循环骨架。
集合存储学生对象并遍历
当集合存储自定义对象时，遍历取出的是对象引用，需要调用对象方法才能获取具体信息。
需求：创建存储 Student 对象的集合，存入3个学生，遍历打印学生姓名和年龄。
代码实现：
import com.wb.domain.Student;
import java.util.ArrayList;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
Student stu1 = new Student("张三1", 23);
Student stu2 = new Student("张三2", 23);
Student stu3 = new Student("张三3", 23);
list.add(stu1);
list.add(stu2);
list.add(stu3);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Student stu = list.get(i);
System.out.println(stu.getName() + "..." + stu.getAge());
}
}
}
注意：如果直接打印 stu，输出的是对象地址，必须通过 getName() 等方法获取属性值。
键盘录入学生信息到集合
将之前手动创建的学生数据改为从键盘录入，使程序更灵活。
需求：键盘录入3个学生的姓名和年龄，封装成对象存入集合，遍历集合输出信息。
关键点：
使用 Scanner 接收键盘输入
为避免 nextLine() 与 nextInt() 混用导致的问题，这里使用 next() 接收字符串
将录入及封装逻辑抽取为方法 getStudent()，提高复用性
代码实现：
import com.wb.domain.Student;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
Student stu1 = getStudent();
Student stu2 = getStudent();
Student stu3 = getStudent();
list.add(stu1);
list.add(stu2);
list.add(stu3);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Student stu = list.get(i);
System.out.println(stu.getName() + "..." + stu.getAge());
}
}
public static Student getStudent() {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生姓名:");
String name = sc.next();
System.out.println("请输入学生年龄:");
int age = sc.nextInt();
return new Student(name, age);
}
}
运行示例：
请输入学生姓名:
张三
请输入学生年龄:
23
请输入学生姓名:
李四
请输入学生年龄:
24
请输入学生姓名:
王五
请输入学生年龄:
25
张三...23
李四...24
王五...25
集合删除元素的注意事项
删除集合中的元素时，如果使用 remove(Object o) 方法，它只会删除第一个匹配的元素。
若要删除所有匹配的元素，必须遍历集合，并采用索引删除的方式，同时注意索引回退问题。
需求：删除集合中所有 “test” 字符串，集合初始元素为 [“test”, “张三”, “李四”, “test”, “test”]
错误做法：直接 list.remove("test") 只删除了第一个 “test”
正确做法：遍历时用索引删除，并在删除后执行 i–，防止漏掉连续的元素
删除过程图解
假设集合变化如下：
为什么需要 i–？
删除当前元素后，后面所有元素会向前移动一位，如果直接 i++，就会跳过原本下一个位置的元素。
先 i-- 再 i++（循环自带 i++），相当于指针原地不动，重新检查当前位置的新元素，确保不遗漏。
代码实现：
import java.util.ArrayList;
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("test");
list.add("张三");
list.add("李四");
list.add("test");
list.add("test");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String s = list.get(i);
// 常量.equals(变量) 可避免空指针异常
if ("test".equals(s)) {
list.remove(i);
i--; // 关键：回退索引
}
}
System.out.println(list); // 输出：[张三, 李四]
}
}
最佳实践：字符串比较时，建议用常量调用 equals，如 "test".equals(s)，避免 null 引发空指针异常。
集合数据筛选 —— 方法返回新集合
本节演示如何编写一个方法，接收集合并根据条件筛选出部分元素返回新集合
需求：定义一个方法，接收一个 ArrayList<Student> 集合，将年龄低于18的学生对象筛选出来，存入新集合并返回
实现步骤
- 定义方法
getList，参数为ArrayList<Student>，返回值也为ArrayList<Student> - 方法内部创建新集合
newList - 遍历原集合，获取每个学生对象的年龄
- 判断年龄是否小于18，若满足则添加到
newList - 返回新集合
代码实现：
import com.wb.domain.Student;
import java.util.ArrayList;
public class Test5 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
list.add(new Student("张三1", 10));
list.add(new Student("张三2", 10));
list.add(new Student("张三3", 20));
ArrayList<Student> newList = getList(list);
for (int i = 0; i < newList.size(); i++) {
Student stu = newList.get(i);
System.out.println(stu.getName() + "..." + stu.getAge());
}
}
public static ArrayList<Student> getList(ArrayList<Student> list) {
ArrayList<Student> newList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Student stu = list.get(i);
if (stu.getAge() < 18) {
newList.add(stu);
}
}
return newList;
}
}
运行结果：
张三1...10
张三2...10
要点：
方法的形参和返回值可以是集合类型，调用时传递对应集合对象即可
这种“筛选并返回新集合”的模式在实际开发中非常常见，它为后续学习流式操作打下了基础
总结
通过本文，我们从对象数组入手，体会了数组的局限性，进而引入了 ArrayList 集合
学习了集合的构造、增删改查、遍历、键盘录入、删除注意事项以及筛选操作
掌握了这些基础，你就已经能够利用集合解决许多动态数据存储的问题了
在后续的学习中，还会接触到更多高级的集合类，但万变不离其宗，理解好 ArrayList 是第一步
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