JavaSE-12 【集合】

JavaSE-12 【集合】

第一章、Java集合

1、Java集合就像一个容器

• 可以存储任何类型的数据，
• 可以结合泛型来存储具体的类型对象。
• 在程序运行时，Java集合可以动态的进行扩展，随着元素的增加而扩大。

2、Java中，集合类通常存在于java.util包中

3、Java集合主要由2大体系构成

• 分别是Collection体系和Map体系
• 其中Collection和Map分别是2大体系中的顶层接口

4、Collection主要有三个子接口

• 分别为List(列表)、Set(集)、Queue(队列)。其中，List、Queue中的元素有序可重复，而Set中的元素无序不可重复

• List中主要有ArrayList、LinkedList两个实现类；

• Set中则是有HashSet实现类

• Queue是在JDK1.5后才出现的新集合，主要以数组和链表两种形式存在

5、Map同属于java.util包中，是集合的一部分：但与Collection是相互独立的，没有任何关系

• Map中都是以key-value的形式存在
• 其中key必须唯一，key可以为空，value可以为空，可重复
• 主要有HashMap、HashTable、treeMap三个实现类

第二章、Collection介绍

2.1 Connection是什么：

Java是一门面向对象的语言，为了方便操作多个对象，想要存储多个对象（变量），需要一个容器，那就是collection

常用容器

• 常用的容器有：StringBuffered,StringBuilder，数组。
• 但是由于数组的长度固定；访问方式单一，只能用下标，
• 删除数据，数据不连续，需要往前移动数据
• 插入数据，数据要向后移动，这些缺点
• 所以，java就为我们提供了集合(Collection)

2.2 集合与数组的区别

长度的区别：数组的长度固定；集合的长度可变

内容的区别：数组存储的是同一种类型的元素，集合可以存储不同类型的元素（一般不这样做）

元素的数据类型：数组可以存储基本数据类型，和引用类型。集合只能存储引用类型（若是简单的int，它会自动装箱成Integer）

2.3 Collection的功能

集合可以存储多个元素，但对多个元素也有不同的需求

• 多个元素，不能有相同的
• 多个元素，能够按照某个规则排序

针对不同的需求：java就提供了很多集合类，多个集合类的数据机构不同，但是，数据结构不重要，重要的是能够存储东西，能够判断，获取。把集合共性的内容不断往上提取，最终形成集合的继承体系———Collection

2.4 Collection和Map的继承体系结构

（4接口，9个类）

 ![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Tva4fYnE-1687769946090)(photo/JavaSE12_集合.assest/71c86975efae47bbaecce40bc005638a.png)\]](https://img-blog.csdnimg.cn/8a5d1b17c6c6451383edbce0b43c2f49.png)

2.5 Collection常用API

	添加功能：
		boolean add(Object obj) 添加一个元素
		boolean addAll(Collection c) 添加一个集合元素
	获取功能：
		Iterator<E> iterator() 迭代器
		int size() 获取元素的个数即集合的长度
		Object[] toArray() 将集合转为数组
	删除功能：
		void clear() 移除所有元素
		boolean remove(Object) 移除一个元素
		boolean removeAll(Collection c) 移除一个集合的元素，只要一个元素被移除课就返回true
	判断功能：
		boolean contains(Object o) 判断集合是否包含该元素
		boolean containsAll(Collection c) 判断集合中是否包含指定的集合元素，只有包含所有的元素才叫包含
		boolean isEmpty() 判断集合是否为空
	交集功能：
		boolean retainAll(Collection c)
	 	移除此collection中未包含在指定collection中的所有元素
	 	即：集合A和集合B做交集，最终的结果会保存在集合A，返回值表示的是集合A是否发生过变化

2.6 Collection的API案例

package com.zzy.collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 测试Collection集合
 */
public class TestCollection {
   
    public static void main(String[] args) {
   

        Collection<Integer> c1 = new ArrayList<>();

        //1 添加元素
        c1.add(1);
        c1.add(2);
        c1.add(3);
        c1.add(4);
        c1.add(5);
        c1.add(6);
        c1.add(7);
        c1.add(8);
        c1.add(1024);

        //2 删除元素
        c1.remove(1024);

        //3 获取长度
        int size = c1.size();
        System.out.println("集合长度是： "+size);

        // 4 判断是否为空
        boolean empty = c1.isEmpty();
        System.out.println("集合为空否： "+empty);

        //5 集合转数组
        Object[] toArray = c1.toArray();
        System.out.println("集合转数组后的结果是： "+ Arrays.toString(toArray));

        //6 遍历集合iterator()
        Iterator<Integer> iterator = c1.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
   
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("-------------------");

        Collection<String> c2 = new ArrayList<>();
        c2.add("A");
        c2.add("B");
        c2.add("C");
        //7 判断集合是否包含元素 A
        boolean a = c2.contains("A");
        System.out.println("包含与否"+a);

        Collection<String> c3 = new ArrayList<>();
        c3.add("孙悟空");
        c3.add("猪八戒");
        c3.add("沙和尚");
        c3.add("白龙马");
        //8 清空集合
        c3.clear();
        System.out.println(c3.toString());

        /*
            addAll(Collection c) 添加一个集合元素
            removeAll(Collection c)
		        移除一个集合的元素，只要一个元素被移除就返回true
            containsAll(Collection c)
		        判断集合中是否包含指定的集合元素，只有包含所有的元素才叫包含
            retainAll(Collection c)
	             移除此collection中未包含在指定collection中的所有元素
	                即：集合A和集合B做交集，最终的结果会保存在集合A，
	                返回值表示的是集合A是否发生过变化
         */

        Collection<String> c5 = new ArrayList<>();
        Collection<String> c6 = new ArrayList<>();
        Collection<String> c7 = new ArrayList<>();
        Collection<String> c8 = new ArrayList<>();

        c5.add("AA");
        c5.add("BB");

        c6.add("北京");
        c6.add("成都");
        c6.add("重庆");
        c6.add("福州");

        c7.add("福州");

        c8.add("北京");
        c8.add("成都");
        c8.add("重庆");

        //添加一个集合元素
        c5.addAll(c6);
        System.out.println(c5.toString());

        //移除一个集合的元素
        System.out.println("移除成功与否："+c5.removeAll(c7));
        System.out.println(c5.toString());

        //判断集合中是否包含指定的集合元素
        System.out.println("判断集合中是否包含是定集合元素："+c5.containsAll(c8));

        Collection<String> c11 = new ArrayList<>();
        Collection<String> c12 = new ArrayList<>();
        c11.add("AA队");
        c11.add("BB队");
        c11.add("CC队");
        c11.add("DD队");
        c12.add("AA队");
        c12.add("BB队");
        c12.add("FF队");
        
        //移除此collection中未包含在指定collection中的所有元素
        System.out.println("C11是否发生变化："+c11.retainAll(c12));
        System.out.println(c11.toString());
        System.out.println("C12是否发生变化："+c12.retainAll(c11));
        System.out.println(c12.toString());
    }
}

第三章、List集合

在Collection中，List集合是有序的，可对其中每个元素的插入位置进行精确地控制，可以通过索引来访问元素，遍历元素

在List集合中，我们常用到ArrayList和LinkedList这两个类。

3.1 ArrayList集合

1 介绍：

- 底层通过数组实现，随着元素的增加而动态扩容
- ArrayList默认构造的容量为10，默认扩容1.5倍，新容量 = 旧容量 * 1.5
- Java集合框架中使用最多的一个类，是一个数组队列，线程不安全集合。

2 特点

- 容量不固定，随着容量的增加而动态扩容的有序集合
- 插入的元素可以为null
- 增删改查效率更高（相对于LinkedList来说）
- 线程不安全

3 功能

- ArrayList实现List，得到了List集合框架基础功能；
- ArrayList实现RandomAccess，获得了快速随机访问存储元素的功能，RandomAccess是一个标记接口，没有任何方法；
- ArrayList实现Cloneable，得到了clone()方法，可以实现克隆功能；
- ArrayList实现Serializable，表示可以被序列化，通过序列化去传输，

4 常用API

添加功能
	boolean add(E e):向集合中添加一个元素
	void add(int index, E element):在指定位置添加元素
	boolean addAll(Collection<? extends E> c)：
		向集合中添加一个集合的元素。

删除功能
	void