集合框架体系结构，list、set操作数据,泛型（一）

集合的概念
现实生活中：很多的事物凑在一起。
数学中的集合：具有共同属性的事物的总体。
Java中的集合类：是一种工具类，就像是容器，存储任意数量的具有共同属性的对象。

集合的作用
1.在类的内部，对数据进行组织。
2.简单而快速的搜索大数量的条目。
3.有的集合接口，提供了一系列排列有序的元素，并且可以在序列中间快速的插入/删除有关元素。
4.有的集合接口，提供了映射关系，可以通过关键字(key)去快速查找到对应的唯一对象，而这个关键字可以是任意类型。

集合与数组的区别
数组声明了它容纳的元素的类型，而集合不声明。这是由于集合以object形式来存储它们的元素。
数组的长度固定，集合长度可变。
数组只能通过下标访问元素，下标的类型固定是整型，当不知道元素的位置时，需要遍历，而有的集合可以通过任意类型查找所映射的具体对象。
数组是一种可读/可写数据结构没有办法创建一个只读数组。然而可以使用集合提供的ReadOnly方 只读方式来使用集合。该方法将返回一个集合的只读版本。

java集合框架的体系结构
由两大家族组成：
collection接口：是List、set、Queue接口的父接口，定义了可用于操作List、set、Queue的方法–增删改查。和Map接口
collection包括：
List:序列。常用的，存储的元素是排列有序的，并且可以重复，可以精确的控制每个元素的插入位置，或者删除某个位置元素。Arraylist：数组序列list的实现类，底层是由数组实现的。
Queue：队列。存储的元素是排列有序的，并且可以重复。LinkedList：链表，Queue的实现类，同时也是list的实现类
Set。集:常用的，存储的元素是排列无序的，并且不可以重复。如何区分是否重复：Set里的元素是不能重复的，那么用iterator()方法。equals()是判读两个Set是否相等。
equals()和==方法决定引用值是否指向同一对象 equals()在类中被覆盖，为的是当两个分离的对象的内容和类型相配的话，返回真值。
HashSet：哈希集，Set的实现类
Map:重要的是HashMap实现类。

它们内部如何来存储对象，collection中存储的是一个一个的对象，Map：中运用<key,Value>键值对key和value可以是任意类型的对象，用两个对象，一个映射来存储对象。

list操作数据

添加

boolean add(E e):向列表的尾部添加指定的元素,e表示要添加的元素。

//创建list，以及要添加的元素
List coursesToSelect=new ArrayList();
Course cr1 = new Course("1" , "数据结构");  
coursesToSelect.add(cr1);

void add(int index,E e):向列表的指定位置添加元素，index表示添加的位置，list的位置是从0开始的，e表示要添加的数据。将当前处于该位置的元素和所有后续元素向右移动。

coursesToSelect.add(0, cr1);

boolean addAll(Collection<? extends E> c)：添加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾，新元素将按照它们通过指定 collection 的迭代器所返回的顺序出现在此列表中。

//要添加的内容，此处是一个数组
Course[] course = {new Course("3", "离散数学"), new Course("4", "汇编语言")};
//将数组转换为list之后再添加
coursesToSelect.addAll(Arrays.asList(course));

boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)：将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置。将当前处于该位置的元素和所有后续元素向右移动。新元素将按照它们通过指定 collection 的迭代器所返回的顺序出现在此列表中。
注意：在添加到指定位置的方法要注意数组下标越界异常。

coursesToSelect.addAll(2, Arrays.asList(course));       

获得list中的元素

E get(int index)：返回列表中指定位置的元素，index是位置，对象存入集合都变成Object类型，取出时需要类型转换。

Course cr = (Course) coursesToSelect.get(i);

遍历list

1.通过迭代器iterator，只是用来遍历集合中的元素，本身不具备任何存储元素的功能，它是依赖于某个集合存在的，不能独立存在是一个接口。

//通过集合的iterator方法，取得迭代器的实例
Iterator<Course> it = coursesToSelect.iterator();
System.out.println("有如下课程待选(通过迭代器访问)：");
while(it.hasNext()) {
    Course cr = it.next();
    System.out.println("课程：" + cr.id + ":" + cr.name);
}

2.foreach:它是迭代器的简单写法

for (Object obj : coursesToSelect) {
    Course cr = (Course) obj;
    System.out.println("课程：" + cr.id + ":" + cr.name);
}

修改

E set(int index, E element)：用指定元素替换列表中指定位置的元素。index方法索引位置，element要修改为的值。

coursesToSelect.set(4, new Course("7", "毛概"));

删除

E remove(int index)：移除列表中指定位置的元素。将所有的后续元素向左移动（将其索引减 1）。返回从列表中移除的元素。

coursesToSelect.remove(4);

boolean remove(Object o):从此列表中移除第一次出现的指定元素。

Course cr = (Course) coursesToSelect.get(4);
coursesToSelect.remove(cr);

boolean removeAll(Collection<?> c) ：列表中移除指定 collection 中包含的其所有元素。

 Course[] courses = {(Course) coursesToSelect.get(4), (Course）coursesToSelect.get(5)};
 coursesToSelect.removeAll(Arrays.asList(courses));

泛型

提出一个问题，给list中添加一个与之前添加的类型（课程）不同的类型，如String，在遍历时就会报错，原因是不能将String类型强转为课程类型。这时要考虑有没有什么方法可以控制往集合或list添加数据的类型，泛型就可以做到这一点。

集合中的元素，可以是任意类型的对象，其实就是对象的引用，如果把某个对象放入集合，则会忽略其类型，把它当作Object处理，泛型规定了某个集合只可以存放特定类型的对象，它会在编译期间进行类型检查，可以直接按指定类型获取集合元素，而不需要转型。

下面代码中<>中的内容就是泛型：

List<Course> courses = new ArrayList<Course>();

1.泛型集合中，不能添加泛型规定的类型及其子类型以外的对象，否则会报错！

courses.add("能否添加一些奇怪的东西呢？？");

如上面代码中泛型是Course，但添加的是String类型就会报如下错误：

2.泛型集合可以添加泛型的子类型的对象实例。
3.泛型集合中的限定类型不能使用基本类型，可以通过使用其对应的包装类存入基本数据类型。
4.在list的遍历中，带有泛型的与之前有所不同，每次循环的变量类型不在是Object。

for (Course cr : courses) {
    System.out.println(cr.id + ":" + cr.name);
}

与list操作数据的区别与联系

1.得到set里面的值，因为它是无序的，不能查询指定位置上的值，只能通过遍历的方式一个一个的显示出来，每次迭代出来的结果都是不一样的。
2.Set中，添加某个对象，无论添加多少次， 最终只会保留一个该对象（的引用）， 并且，保留的是第一次添加的那一个。
3.添加，删除的方式都是一样的，都支持泛型。