Java基础之集合框架详解

一、前言

本节学习到的内容有以下5类，不分先后顺序：

• 集合collection体系结构
• list子类
• 与集合结合使用的迭代器对象
• 集合与数组的区别？
• 常见的一般数据结构整理

二、集合的由来?

• collection
• list

arraylist

vector

linkedlist

• set

hashset

treeset

在集合没有出现之前，使用对象数组来存储对象，但是，对象数组的长度一旦确定，则不可以发生变化，所以我们希望存在一个容器就像stringbuffer一样存储字符串，同时依据传入的值的个数不同，可以自动改变自身的长度，有这样的东西吗？有的，collection就出现了，总结一下它的特点：

• 是一个长度可变的容器
• 用来存储对象

三、集合和数组的区别?

（1）长度区别

集合的长度可以变化，数组无法变化

（2）内容不同

• 数组中可以存储的是基本类型与引用类型两种
• 集合中可以存储的只能是引用类型

（3）存储元素类别的区别

• 数组只可以存储相同类型的数据
• 集合中可以存储不同类型的引用对象

四、collection集合的功能概述?

集合一般使用到的功能有：

• boolean addall(collection c):添加一个集合的元素
• boolean removeall(collection c):移除一个集合的元素(注意：所有)，只要有一个元素被移除，则返回true
• boolean containsall(collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(注意：所有)
• boolean retainall(collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?

retainall方法中，是再求a、b个集合的交集，返回的boolean类型值说明，前面的a集合是否发生过变化。

五、collection集合存储字符串并遍历?(迭代器)

在集合中存储字符串后，遍历可以通过两种方式实现：

• 与集合配套的迭代器实现
• collection转化为string[ ]

这里我们先使用迭代器遍历集合，如下:

package my_work;

import java.util.arraylist;
import java.util.collection;
import java.util.iterator;

public class iteratorandstring {
    public static void main(string[] args) {
        collection col = new arraylist();

        col.add("hello");
        col.add("world");
        col.add("java");

        iterator it = col.iterator();
        while (it.hasnext()){
            string s = (string)it.next();// 疑问
            system.out.println(s);
            //system.out.println(it.next());注意：使用的这个方法是不安全的
        }
    }
}

这里为什么在取出元素之后需要强制转型为string类型？难道我不知道我存储的是什么吗？

回答：因为默认的迭代器中返回的元素类型默认是object类的，为了避免之后的报错，最好将它强制转换，这个可以从原码中得到答案：

public object next(){} //迭代器中next()方法返回的是一个next对象。

六、collection集合存储自定义对象并遍历?(迭代器)

（1）案例演示：「iteratordemo.java」

案例中使用到的迭代器成员方法：

• boolena hasnext( )：判断迭代器中是否存在元素？
• object next( )：以object类型返回这个元素

使用这两个功能，就可以完成迭代器从集合中遍历元素。

（2）将collection转换为数组后，使用for循环的遍历

package my_work;

import java.util.arraylist;
import java.util.collection;

public class collectiontoarray {
    public static void main(string[] args) {
        collection c = new arraylist();
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        object[] objarray = c.toarray();
        for (int x= 0;x<objarray.length;x++){
            string s = (string)objarray[x];
            system.out.println(s);
        }
    }
}

七、list集合的特有功能?

* a:添加功能
*     void add(int index,object element):在指定位置添加元素
* b:获取功能
*     object get(int index):获取指定位置的元素
* c:列表迭代器
*     listiterator listiterator()：list集合特有的迭代器
* d:删除功能
*     object remove(int index)：根据索引删除元素,返回被删除的元素
* e:修改功能
*     object set(int index,object element):根据索引修改元素，返回被修饰的元素
*/

八、list集合存储字符串并遍历?(迭代器和普通for)

list集合特有的遍历，使用到size()方法和get()方法

package my_work;
/**
 * 使用list中的size()方法与get()方法遍历列表*/
import java.util.arraylist;
import java.util.list;

public class listdemo {
    public static void main(string[] args) {
        list list = new arraylist();

        list.add("hello");
        list.add("java");
        list.add("world");

        for (int x=0;x<list.size();x++){
            //system.out.println(list.get(x));

            // 推荐做法
            string s = (string)list.get(x);
            system.out.println(s);
        }
    }
}

package my_work;

import java.util.arraylist;
import java.util.list;

public class listandfor {
    public static void main(string[] args) {
        list list = new arraylist();
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");


        for (int x = 0; x < list.size(); x++) {
            string s = (string) list.get(x);
            system.out.println(s);
        }
    }
}

九、list集合存储自定义对象并遍历?(迭代器和普通for)

package my_work;

import java.util.arraylist;
import java.util.iterator;
import java.util.list;

public class listanduserobject {
    public static void main(string[] args) {
        list list = new arraylist();

        student s1 = new student(18, "wzy");
        student s2 = new student(19, "wzy");
        student s3 = new student(20, "wzy");

        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);
        list.add(new student(24, "wzy"));
        
        // 遍历方式1:while
        iterator it = list.iterator();
        while (it.hasnext()) {
            student s = (student) it.next();
            system.out.println(s.getage() + "- - - " + s.getname());
        }
        // 遍历方式2:size与get
        for (int x = 0; x < list.size(); x++) {
            student stu = (student) list.get(x);
            system.out.println(stu);
        }
    }
}

十、并发修改异常concurrentmodificationexception出现的原因?解决方案?

出现在当迭代器对进行遍历时，我想在程序中加入一个判断，如果这个判断成立，则在集合中添加一个新的元素，这时就会出现并发修改异常错误concurrentmodificationexception：

• 迭代器拿到的只是一个集合的拷贝，但是此时已经出现了一个新的集合
• 迭代器在进行迭代时并不知道集合已经发生了变化
• 迭代器依旧按照原始计划工作

如何解决？

（1）在循环中使用list类特有的迭代器listiterator()添加新的元素，如下：

package my_work;

import java.util.arraylist;
import java.util.list;
import java.util.listiterator;

public class listexcepiton {
    public static void main(string[] args) {
        list list = new arraylist();

        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        listiterator lit = list.listiterator();

        while (lit.hasnext()){
            if ("world".equals(lit.next())){
                lit.add("javase");
            }
        }
        system.out.println(list); // [hello, world, javase, java]，虽然是在迭代器中添加，但是，也会在最终的打印环节显示。
    }
}

（2）使用普通的for循环，在list里直接添加

package my_work;

import java.util.arraylist;
import java.util.list;

public class listexceptionfor {
    public static void main(string[] args) {
        list list = new arraylist();

        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        for (int x = 0; x < list.size(); x++){
            if ("world".equals(list.get(x))){
                list.add("javase");
            }
        }
        system.out.println(list);
    }
}

十一、常见的数据结构的特点?

（1）栈：

就像一个步枪弹匣，出口和入口为同一个，遵循先进后出原则，进出对应着入栈和弹栈

（2）队列：

队列就像隧道里的汽车，遵循先后规则进出，入口与出口不共用

（3）数组：

存储同一种数据类型的容器，具备索引下标，但是删除指定元素和增加指定元素耗时，查询快，增删慢

（4）链表：

链表和结点一起出现；

链表：将结点串起来的链子，使用地址值充当这个串起来的链子；

结点：结点中存储着地址与数据，多个节点之间的地址存放总是相互关联的；

链表也分为双向链表、单向链表…

链表的存储快，删除快，查询慢。

十二、list集合的子类特点

（1）arraylist：底层数据类型是数组结构，增删慢，查询快，线程不安全，执行效率高；

（2）vector：底层数据类型是数组结构，增删慢，查询快，线程安全，执行效率低；

（3）linkedlist：底层数据结构是链表，增删快，查询慢，线程不安全，执行效率高

十三、list的三个儿子你准备使用谁?请说明理由。

有关list的使用，

（1）在存储需求出现时，优先考虑linkedlist；

（2）在查询需求出现时，优先考虑arraylist；

vector类一般不使用，它出现在jdk1.0，古老的玩意，arrayslist的出现就是为了代替vector类，虽然说vector是list的儿子，但是儿子和儿子之间，vector却是linkedlist和arraylist的爷爷；

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