java基础复习-集合

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

这是我个人用来复习java基础的记录文章，这篇记录主要是集合基本知识
提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、集合

1.1集合接口与实现类分离

java集合类库将接口(interface)与实现(implementation)分离，java类库会提供相关的集合接口，由我们选择接口进行实现

以队列为例

队列的最简单形式类似下面

public interface Queue<E>{
    void add(E element);
    E remove();
    int size();
}

队列通常有两种实现方式

一种是使用循环数组 ，ArrayDeque

一种是使用链表, LinkedList

循环数组比链表更加高效，但循环数组是一个有界集合，容量有限

如果程序要收集的对象数量没有上限，最好用链表来实现

1.2Collection接口与迭代器

集合类的基本接口是Collection接口

这个接口有两个基本方法

public interface Collection<E>{
	boolean add(E element);
	Iterator<E> iterator();
}

add方法用于向集合中添加元素，如果添加成功确实改变了集合就返回true,如果集合没有发生变化就返回false

iterator方法用于返回了一个实现了Iterator接口的对象。可以使用这个迭代器对象依次访问集合中的元素

1.3迭代器

Iterator接口包含4个方法

public interface Iterator<E>{
    E next();
    boolean hasNext();
    void remove();
    default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action);
}

迭代器遍历集合所有元素

通过反复调用next方法，可以逐个访问集合中的每个元素。但是，如果到达了集合的末尾，next方法将抛出一个NoSuchElementException。因此需要在调用next方法之前调用hasNext方法，如果迭代器对象还有多个可以访问的元素，这个方法就返回true。
举例

Collection<String> c=...;
Iterator<String> iter = c.iterator();
while(iter.hasNext()){
    String element = iter.next();
    do something with element
}

用"for each"循环可以更加简练地表示同样的循环操作:

for(String element : c){
    do something with element
}

编译器简单地将"for each"循环转换为带有迭代器的循环

"for each"循环可以处理任何实现了Iterable接口的对象,这个接口只包含了一个抽象方法:

public interface Iterable<E>{
    Iterator<E> iterator();
    ...
}

Collection接口扩展了Iterable接口。因此对于标准库的任何集合都可以使用"for each"循环

也可以不写循环，而是调用forEachRemaining方法并提供一个lambda表达式。

将对迭代器的每一个元素调用这个lambda表达式，直到再没有元素为止

iterator.foreachRamining(element -> do something with element);

Iterator接口的remove方法将会删除上次调用next方法时返回的元素。

Iterator<String> it = c.iterator();
it.next();
it.remove();

更重要的是，next方法和remove方法调用之间存在依赖性。

如果调用remove之前没有调用next，将是不合法的，会抛出IllegalStateException 异常

java8新增了接口的默认方法

思考这样一个场景：如果先在一个接口中将一个方法定义为默认方法，然后又在超类或另一个接口中定义同样的方法，会发生什么情况？Java中对这种情况有如下的规则：

超类优先：如果超类提供了一个具体方法，同名而且有相同参数类型的默认方法会被忽略。
接口冲突：如果一个接口提供了一个默认方法，另一个接口提供了一个同名而且参数类型（不论是否是默认参数）相同的方法，必须覆盖这个方法来解决冲突。（在实现类中覆盖指定要调用的方法。）
类优先原则：如果一个类扩展了一个超类，同时实现了一个接口，并且从超类和接口继承了相同的方法。这时只会考虑超类方法，接口中的默认方法会被忽略。这就是类优先原则。

1.4泛型中的实用方法

由于Collection与Iterator都是泛型接口，这就意味着可以编写处理任何集合类型的实用方法
比如

public static <E> boolean contains(Conllection<E> c,Object obj){

	for (E element:c){
        if(element.equals(obj)){
            return true;
        }
        return false;
    }
    
}

事实上Collection接口声明了很多有用的方法

当然，如果实现Collection接口的每一个类都要提供如此多的例行方法,确实很烦人

所以，Java类库提供了一个类 AbstartCollection 它保持基础方法size和iterator仍为抽象方法，但是为实现者实现了其他例行方法

public abstract class AbstractCollection<E> implements Collection<E> {

	//仍为抽象方法的size，iterator
	public abstract Iterator<E> iterator();

    public abstract int size();
		
	public boolean isEmpty() {
        return size() == 0;
    }
    
    public boolean contains(Object o) {
        Iterator<E> it = iterator();
        if (o==null) {
            while (it.hasNext())
                if (it.next()==null)
                    return true;
        } else {
            while (it.hasNext())
                if (o.equals(it.next()))
                    return true;
        }
        return false;
    }
    public Object[] toArray() {
        // Estimate size of array; be prepared to see more or fewer elements
        Object[] r = new Object[size()];
        Iterator<E> it = iterator();
        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            if (! it.hasNext()) // fewer elements than expected
                return Arrays.copyOf(r, i);
            r[i] = it.next();
        }
        return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
    }

}

这样一来，具体集合可以扩展AbstractCollection类。现在要由具体集合类提供的iterator方法,而contains方法已由超类AbstractCollection提供，不过子类若是有更高效的方式实现contains方法，也完全可以由子类contains方法。

以上的做法有点过时了，在java8后，这些方法最好是Collection接口的默认方法，但实际上并不是这样，不过确实已经增加了很多的默认方法，其中大部分都与流有关，此外还有一个很有用的方法

default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)

总结

以上就是我今天学习中的一部分，第一次发文章，有不妥之处，敬请指出。