这篇博客介绍了Java集合框架的基础知识，包括Collection接口作为单列集合的顶层接口，其子接口List和Set的特点与区别。List允许元素重复并保持插入顺序，Set不允许重复元素。Map接口代表双列集合，存储键值对。博客详细讲解了各个接口的常用方法，如add、remove、contains等，并通过实例展示了如何遍历集合。此外，还通过案例演示了如何存储和遍历学生对象的集合。
Collection：“我本是java界的集合之王，却被给诡计多端的List、Set、Map所害！List弃我！Set逐我！Map甚至想谋朝篡位替代我！小伙子我将把我全部功力传授于你，给你一个机会打败它们！我只想夺回我在集合界的地位！。”
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Collection
集合基础知识回顾
当时学习了ArrayList集合,还用ArrayList集合完成了学生管理系统。在集合基础知识部分就已经说过了集合类的特点。
- 集合类的特点：提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以随时发生改变。
集合类体系结构-单列集合
集合最主要的作用就是用来存储和取出数据的。
现在我有三个数据的，很明显这三个数据是单列的，那么这样的数据在集合中存储它是通过Collection来实现的，所以说Collection集合它是单列集合。
集合类体系结构-双列集合
这样的数据就是有itcast1张三、itcast2李四、itcast3王五，这样的双列数据组成的。他都输由双列组成的，这样的数据在存储中是通过Map集合来实现的，所以Map集合也被称做双列集合。
单列集合中的存储问题
看这里图中数据出现了两个张三，这样的数据在单列集合中我们是同List集合实现的，所以说List集合中存储的元素是可重复的。
如果我们在集合中存储张三、李四、张三，但是第二个张三没有存储成功，那么这种数据存储我们在单列集合中使用的是Set集合来实现的，所以说Set集合存储数据的时候元素是不能重复的。
这些集合都是接口并不能直接创建对象并使用，所以我们还要来学习具体的实现类。
注意：用浅蓝色标记的是接口，红色窗口标记的是实现类。
在List下面，我们学习过ArrayList也是最常用的集合之一，我们也要学习LinkedList，至于其他的实现类我们不学习。
在Set下面我们重要学习HashSet和TreeSet，其他的不学习。
在Map下面我们重点学习HashMap，其他的不学习，而这里没有讲解的集合类它们可以按照讲解的格式自学并使用。
我们在学习的时候学的是接口，而在使用的时候使用的就是实现类。为什么会首先学习接口呢？
答：比如说我们学得Collection接口将来在学习List接口和Set接口的时候我们只需要学习它们的特有功能就可以了；再比如说在学习ArrayList和LinkedList的时候，我也只需要学习它们的特有功能就可以了。而在使用的时候，要使用具体的实现类，因为接口是抽象的是不能创建对象并实例化的。他必须通过具体的实现类来创建对象并实例化。
Collection集合概述和使用
先到帮助文档中查看。
他在java.util包下，所以使用它需要导包。<E>表示泛型，表示集合中的元素类型。再往下看：
看上述描述，它是一个接口继承自Iterable<E>类，JDK不提供此接口的任何直接实现，他提供了更具体的子接口的实现，如Set和List说明，Collection这个接口他并没有具体的实现类，他将来想要创建对象就必须使用它的子接口Set或者List来创建对象。
Collection集合概述：
- 是单列集合的顶层接口，他表示一组对象，这些对象称为Collection的元素。
- JDK不提供此接口的任何直接实现，他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（学过的），List接口继承自Collection接口，所以我们就可以通过具体的实现类ArrayList来创建Collection对象。
程序演示：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/*
创建Collection集合的对象
多态的方式
ArrayList()
*/
public class CollectionDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Collection集合对象
Collection<String> collection = new ArrayList<String>();
//2.添加元素,boolean add(E e);
collection.add("hello");
collection.add("world");
collection.add("java");
//3.输出集合对象
System.out.println(collection);//[hello, world, java]
/*
4.注意,我们输出的collection对象是new出来的,输出的结果不是地址值说明它
有重写toString方法.
*/
}
}
Collection集合的常用方法
注意：使用clear方法会将集合中的所有元素都干掉，所以使用它的时候要慎重。
先演示一下如何查看一个类的所有信息：
然后我们来找boolean add(E)方法:
由此可见调用add这个方法他永远返回的都是true。
（或者直接跟进到类中，按下Alt+7 与上图效果同理）
程序演示：
/*
Collection集合的常用方法:
boolean add(E a):添加元素.
boolean remove(Object o):从集合中一处指定的元素.
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
Alt+7可以打开一个窗口可以看到一个类的,所有信息.
*/
public class CollectionDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建集合对象
Collection<String> c = new ArrayList<String>();
//2.boolean add(E a):添加元素.返回一个boolean类型的结果
System.out.println(c.add("hello"));//true,添加成功
System.out.println(c.add("world"));//true
System.out.println(c.add("java"));//true
System.out.println(c.add("java"));//true,这里还是true说明这个集合可以添加重复的
// System.out.println(c);//输出集合中的元素,[hello, world, java]
//3.跟进查看add方法,可以看到add方法永远都是返回的true说明它可以无限制添加重复内容
System.out.println("--------------");
//4.boolean remove(Object o):从集合中一处指定的元素.
System.out.println(c.remove("world"));//true,说明移除成功
System.out.println(c.remove("javaweb"));//false,说明集合中没有就不会删除任何数据
System.out.println(c);//[hello, java, java]
System.out.println("--------------");
//5.void clear():清空集合中的元素.注意返回值是void,所以直接使用对象调用即可
c.clear();
System.out.println(c);//[]
System.out.println("--------------");
//6. boolean contains(Object o):判断集合中是否存在指定的元素
System.out.println(c.contains("java"));//因为上一步clear将集合中所有的数据都删除了,所以判断结果为false
//7.添加数据再判断
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
System.out.println(c.contains("java"));//true,说明集合中这个元素是存在的,注意这只是判断不会做其他的操作
System.out.println(c.contains("javaweb"));//false,因为集合元素中没有javaweb这个元素
System.out.println("--------------");
//8.boolean isEmpty():判断集合是否为空
System.out.println(c.isEmpty());//false,不为空
c.clear();//删除集合中的所有元素
System.out.println(c.isEmpty());//true,为空
System.out.println(c);//[]
System.out.println("--------------");
//int size():集合的长度,也就是集合中元素的个数
System.out.println(c.size());//0,因为集合中没有元素,所以长度为0
c.add("java");
c.add("is my favourite");
System.out.println(c.size());//2,集合中有两个元素
System.out.println(c);//[java, is my favourite]
}
}Collection集合的遍历
iterator概述：
Iterator：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，通过集合的iterator()方法得到。
- 迭代器是通过集合的iterator（）方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的。
先到帮助文档中查看：
迭代器是一个接口，他在java.util包下，所以使用它需要导包，他也有泛型，这里的泛型<E>和集合中的泛型是一致的。
重点说里面的两个方法。
- E next（）：用于获取下一个元素的值。
- Boolean hasNext（）：用于做判断的，如果迭代中有更多元素，则返回true；如果没有元素就返回false。
程序演示：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/*
Iterator: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，通过集合的iterator()方法得到。
迭代器是通过集合的iterator（）方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的。
Iterator中的常用方法:
E next（）：用于获取下一个元素的值。
Boolean hasNext（）：用于做判断的，如果迭代中有更多元素，则返回true；如果没有元素就返回false。
*/
public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建集合对象
Collection<String> c = new ArrayList<String>();
//2.添加元素
c.add("java");
c.add("is");
c.add("my");
c.add("favourite");
//3.遍历集合,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> iterator = c.iterator();
/*
4.跟进一下iterator方法看一下这是一个什么东西
Iterator<E> iterator();这里找到的是Collection的接口里面来了,
但是我们最终要找的是iterator最终实现的方法,所以我们要跟进ArrayList集合.
按下Alt+7找到iterator方法:
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
这里返回值是该接口Iterator<E>所以返回值应该是一个该接口的的实现类对象,
所以Itr应该实现了Iterator<E>接口.所以我们要跟进Itr
private class Itr implements Iterator<E>{...}
这是一个类并实现了一个接口,Itr这个类是定义在ArrayList集合里面的,那么由此可见
Itr这个类是一个内部类,这就是内部类的应用场景,在这个内部类里面重写了next方法,hasNext方法,
forEachRemaining方法,等等.
我们通过Iterator<String> iterator = c.iterator();这个方法它返回的是Iterator具体的实现类,Itr的对象;
所以这是通过多态的形式来得到的Iterator的对象的.
*/
// System.out.println(iterator.next());//得到了第一个元素 java
//5.接着怎么拿数据呢?不知道没关系,再写一次
// System.out.println(iterator.next());//这一次得到is
// System.out.println(iterator.next());//my
// System.out.println(iterator.next());//favourite
//6.当集合中所有元素都输出之后,我们不小心多复制了一个
// System.out.println(iterator.next());//报错:NoSuchElementException
//7.拿到异常类名到帮助文档中查看,表示被求的元素不存在
System.out.println("--------------------");
//8.Boolean hasNext（）：用于做判断的，如果迭代中有更多元素，则返回true；如果没有元素就返回false。
//使用if判断,获取元素之前判断集合中下一个有没有元素,如果有就获取,前提是需要把上面的iterator.next方法注视掉否则,这if不出来啊
/*
if(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
if(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
if(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
if(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
if(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}//由于我们只有四个元素,这第五个if他经过判断为false就不会往if内部执行.
*/
//10.使用循环改进,先注释掉上面的所有if语句
while(iterator.hasNext()){
// System.out.println(iterator.next());//尽量将这个获取到的元素值保存到变量中,然后再来输出变量
String next = iterator.next();
System.out.println(next);
}
}
}集合的使用步骤
创建了一个集合,往集合内添加了三个字符串元素,最后通过迭代器遍历集合。
详解：
首先创建了一个集合：
接着添加第一个元素hello：
hello就添加到这个集合中了，接着添加第二个元素world：
在写来添加第三个元素：
接着往下执行，我们要得到一个迭代器：
被这个红色框框圈起来的就是迭代器中有的元素，那么在这里我们用一个箭头指向一开始的位置：
接下来做判断：
然后程序就问这个方法有元素吗？hasNext（）方法就返回一个true 说到有元素啊。然后程序就说有元素那我就进来看看，然后程序说it小老弟你去给我查一下下一个元素，it小老弟就找它的next方法，说n哥下一个元素是啥啊，next就说：是hello啊哥。it小老弟把next方法的原话就返回给了程序，程序说我不听，你给String s老弟说就行了，然后s老弟就把it告诉它的话记下来了(也就获取到了hello这个元素)。
然后箭头就得指向下一个位置:
程序再往下走,就在控制台输出hello:
接着回到while()括号里的判断:
然后又进来问有元素吗?有!有就进入内部,通过next方法获取到world这个元素。然后箭头指向下一个：
然后在控制台输出world，并回到while（…）判断有没有元素：
有元素！既然有就又进来了，通过next方法获取到java这个元素，箭头指向下一个元素，并且在控制台输出java这个元素：
接着再回到判断，问还有元素吗？发现这次没有了他就进不去，他就往下执行，这个程序就结束了：
叙述集合的使用（图解）：
案例:Collection集合存储学生对象并遍历
需求:创建一个学生对象的集合,存储三个学生对象,使用程序实现再控制台遍历该集合。
思路:
- 定义学生类
- 创建Collection集合对象
- 创建学生对象
- 把学生添加到集合
- 遍历集合(迭代器方式)
- 输出
代码演示:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/*
需求:创建一个学生对象的集合,存储三个学生对象,使用程序实现再控制台遍历该集合。
思路:
① 定义学生类
② 创建Collection集合对象
③ 创建学生对象
④ 把学生添加到集合
⑤ 遍历集合(迭代器方式)
⑥ 输出
*/
public class Student {
public int sid;
public String name;
public Student() {
}
public Student(int sid, String name) {
this.sid = sid;
this.name = name;
}
public int getSid() {
return sid;
}
public void setSid(int sid) {
this.sid = sid;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
class Iterator_Student {
public static void main(String[] args) {
//1.创建集合
Collection<Student> collection = new ArrayList<Student>();
//2.给第一个学生添加信息
Student student1 = new Student();
student1.setSid(1001);
student1.setName("双宝");
//3.给第二个学生添加信息
Student student2 = new Student();
student2.setSid(1002);
student2.setName("智宝");
//4.给第三个学生添加信息
Student student3 = new Student(1003,"昔年");
//5.将学生添加到集合
collection.add(student1);
collection.add(student2);
collection.add(student3);
//6.创建Iterator对象返回集合中的迭代器
Iterator<Student> iterator = collection.iterator();
System.out.println("学号"+ "\t\t" + "姓名");
//7.遍历集合
while(iterator.hasNext()){
//8.将得到的元素赋值到next变量中
Student next = iterator.next();
System.out.println(next.getSid() + "\t" + next.getName());
}
}
}
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