Java 重点 | Collection 集合

2022-10-30
安徽
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Collection 集合

概述

什么是集合?有什么用?数组其实就是一个集合。集合实际上就是一个容器。可以来容纳其它类型的数据。集合为什么说在开发中使用较多?集合是一个容器，是一个载体，可以一次容纳多个对象。在实际开发中，假设连接数据库，数据库当中有 10 条记录，那么假设把这 10 条记录查询出来，在 java 程序中会将 10 条数据封装成 10 个 java 对象，然后将 10 个 java 对象放到某一个集合当中，将集合传到前端，然后遍历集合，将一个数据一个数据展现出来。

集合不能直接存储基本数据类型，另外集合也不能直接存储 java 对象，集合当中存储的都是 java 对象的内存地址。(或者说集合中存储的是引用。）list.add(100);//自动装箱 Integer 注意: 集合在 iava 中本身是一个容器，是一个对象。集合中任何时候存储的都是"引用"。

集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢? 。数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

在 iava 中每一个不同的集合，底层会对应不同的数据结构。往不同的集合中存储元素，等于将数据放到了不同的数据结构当中。什么是数据结构?数据存储的结构就是数据结构。不同的数据结构，数据存储方式不同。例如:数组、二叉树、链表、哈希表...以上这些都是常见的数据结构，你往集合 c1 中放数据，可能是放到数组上了。你往集合 c2 中放数据，可能是放到二叉树上了。你使用不同的集合等同于使用了不同的数据结构。不同集合对应不同数据结构。你在 iava 集合这一章节，你需要掌握的不是精通数据结构。java 中已经将数据结构实现了，已经写好了这些常用的集合类，你只需要掌握怎么用?在什么情况下选择哪一种合适的集合去使用即可。new ArrayList();创建一个集合，底层是数组。new LinkedList();创建一个集合对象，底层是链表。new TreeSet();创建一个集合对象，底层是二叉树。.....

集合在 java JDK 中哪个包下?java.util.*; 所有的集合类和集合接口都在 java util 包下。为了让大家掌握集合这块的内容，最好能将集合的继承结构图背会!!! 集合整个这个体系是怎样的一个结构，需要有印象，后面会介绍继承结构图。

在 java 中集合分为两大类:一类是单个方式存储元素: 单个方式存储元素，这一类集合中超级父接口:java.util.Collection 一类是以键值对儿的方式存储元素以键值对的方式存储元素，这一类集合中超级父接口:java.util.Map; 本篇文章会详细介绍 Collection 集合的全家桶。

Collection 集合继承结构图

以后的开发主要是用这几个实现类，所以在这个图上就介绍这几个，并不代表就只有这些。

详细介绍

Iterable：可迭代的，可遍历的，所有集合元素都是可迭代的，可遍历的。所有集合继承 Iterable 的含义是，所有集合都是可迭代的。

Iterator：集合的迭代器对象。 Collection 继承 Iterable 中的 iterator()方法，调用此方法返回 Iterator 迭代器对象，这个迭代器对象中有 hasNext()方法、next()方法、remove()方法来完成集合的遍历。

Collection：定义的是所有单列集合中共性的方法，所有单列集合都可以使用共性的方法，没有带索引的方法。

List 集合存储元素特点：有序可重复，存储的元素有下标。有序实际上是说存进去是这个顺序，取出来还是这个顺序，这里的顺序不是说按照大小排序。有序是因为 List 集合都有下标，下标从 0 开始，以 1 递增。

ArrayList 集合：底层采用了数组这种数据结构，ArrayList 集合是非线程安全的。

LinkedList 集合：底层采用了双向链表数据结构，对于链表数据结构来说，随机增删效率较高，检索效率较低，链表中的元素，在空间存储上，内存地址不连续。

Vector 集合：底层采用了数组这种数据结构，Vector 集合是线程安全的，Vector 所有方法都有 syndronized 关键字修饰，所以线程安全，但是效率较低，现在保证线程安全有别的方案，所以 Vector 使用较少了。

Set 焦合存储元素特点:无字不可重复,无序表示存进去是这个顺序，取出来就不一定是这个顺字了，另外 Set 集合中元素没有下标。 Set 集合中的元素还不能重复。

HashSet 集合:在 new 的时候，底层实际上 new 了一个 HashMap 集合。向 HashSet 集合中存储元素，实际上是存储到 HashMap 集合中了。HashMap 集合是一个哈希表数据结构,HashSet 集合初始化容量 16。扩容：扩容之后是原容量的 2 倍。

SortedSet 集合存储元素的特点:由于继承了 Set 集合，所以它的特点也是无序不可重复，但是放在 SortedSet 集合中的元素可以自动排序。我们成为可排序集合。放到该集合中的元素是自动按照大小顺序排序的。

TreeSet 集合:底层实际上是 TreeMap newTreeSet 集合的时候，底层实际上 new 了一个 TreeMap 集合。往 TreeSet 集合中放数据的时候，实际上是将数据放到 TreeMap 集合中了。TreeMap 集合底层采用了二叉树数据结构。

Collection 接口的常用方法

详细介绍

public class Collection集合常用方法 {    public static void main(String[] args) {        //创建集合对象 可以使用多态        Collection<String> coll =new ArrayList<>();        System.out.println(coll); //重写了toString方法  []
        /*            public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合            返回值是一个Boolean值，一般都返回ture 所以可以不用接收            添加成功返回ture，一般都成功         */        boolean b1 = coll.add("张三");        System.out.println("b1:"+b1); //b1:true        System.out.println(coll); //[张三]        coll.add("李四");        coll.add("王五");        coll.add("赵六");        coll.add("田七");        System.out.println(coll); //[张三, 李四, 王五, 赵六, 田七]
        /*            public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。            返回值是一个boolean值，集合中存在元素，删除元素，返回ture                                 集合中不存在元素，删除失败，返回false         */        boolean b2 = coll.remove("赵六");        System.out.println("b2:"+b2); //b2:true
        boolean b3 = coll.remove("赵四");        System.out.println("b3:"+b3); //b3:false 不存在 所以返回false        System.out.println(coll); //[张三, 李四, 王五, 田七]
        /*            public boolean contains(E e): 判断当前集合是否包含给定的对象            包含返回 ture            不包含返回 false         */        boolean b4 = coll.contains("李四");        System.out.println("b4:"+b4);  //b4:true
        boolean b5 = coll.contains("赵四");        System.out.println("b5:"+b5); //b5:false
        /*            public boolean isEmpty(): 判断集合是否为空            集合为空：返回ture            集合不为空：返回false         */        boolean b6 = coll.isEmpty();        System.out.println("b6:"+b6); //b6:false

        /*            public int size(): 返回集合中元素的个数         */        int size = coll.size();        System.out.println("size:"+size); //size:4
        /*            public Onject[] toArray():把集合的元素，存储到数组中         */        Object[] arr = coll.toArray();        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            System.out.println(arr[i]);        }
        /*            public void clear() :清空集合所有元素。但是不删除集合，集合还存在         */        coll.clear();        System.out.println(coll); //[]        System.out.println(coll.isEmpty()); //true
        /*这些就是这个集合通用的方法        上面玩的是多态 ：把ArrayList集合变成别的子类集合，一样通用                */    }}

复制代码

Collection 的两个方法需要注意的问题

Iterator 迭代器

迭代器的代码实现

public class 迭代器 {    public static void main(String[] args) {        //创建一个集合对象        Collection<String> coll = new ArrayList<>();        //往集合添加元素        coll.add("飞飞");        coll.add("东海");        coll.add("彬彬");        coll.add("家庆");        coll.add("奥迪");        coll.add("雨朋");
        /*            1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象，使用Iterator接口接收（多态）            注意：                Iterator<E> 接口也是有泛型的，迭代器的泛型跟着集合走，                集合是什么泛型，迭代器就是什么泛型         */        // 多态  接口                  实现类对象        Iterator<String> it = coll.iterator();        //2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素        boolean b = it.hasNext();        System.out.println(b); //ture 返回ture 有元素        //3.使用Iterator接口中的方法next取出集合下一个元素        String next = it.next();        System.out.println(next); //游飞
       /*            后面重复上面两行代码，就可以取出后面的,一直到最后，没有下一个元素返回false            发现使用迭代器取出集合中元素的代码，是一个重复的过程            所以我们可以使用循环优化            不知道集合中有多少元素，使用while循环            循环结束条件，hasNext方法返回false       */        while (it.hasNext()){            String e = it.next();            System.out.println(e);        }    }}