week06_day01

程序员文章站 2022-05-09 13:50:07

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其实主要分为两部分：Collection和Map

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正式讲课之前，我们先来搞明白三个小问题：

为什么需要集合类？
很多情况下，我们需要对一组对象进行操作。而且很可能事先并不知道到底有多少个对象。为了解决这个问题呢，Java 就提供了集合类供我们使用。
集合类的特点
a. 只能存储引用数据类型
b. 可以自动地调整自己的大小
数组和集合类都是容器，它们有何不同？
a. 数组可以存储基本数据类型的数据，集合不可以。
b. 数组的长度是固定的，集合可以自动调整自己的大小。
c. 数组的效率高，相对来说集合效率比较低。
d. 数组没有API，集合有丰富的API。

在实际开发中，更经常用的是集合，能用集合做不要用数组。因为不用自己去写API，而且这样你写的代码别人能看懂。

Collection就是一个容器，里面放你的元素。
Collection不存在次序的概念，也就不存在index，也就不存在头删尾删

正确的创建Project、Moudle的方式：

File-----New-----Project，写入project创建路径，此时一个Project就创建好了，创建好后删除Project下的src目录。
在Project中点击：File-----New-----Moudle

Collection概念
Collection 层次结构中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。

Collection 的含义大家应该清楚了，那么它应该包含哪些 API 呢？
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Collection中的equals方法和hashCode方法都应当被重写，因为我们应当比较的是一个Collection中的元素个数以及元素值是否相等甚至元素次序（如LinkedList）是否相等，而不应该比较这两个集合是否是同一个集合（不应比较这两个集合指向的内存地址是否相同）。既然equals方法重写了，hashCode方法也应当被重写。

特点：
a. 可以自动地调整自己的大小
b. 只能存储引用数据类型

API:

增：
boolean add(E e)
boolean addAll(Collection c)
删：
void clear()
boolean remove(Object o)
boolean removeAll(Collection c)
boolean retainAll(Collection c) //retain 保留
查：
boolean contains(Object o)
boolean containsAll(Collection c)
获取集合的属性：
boolean isEmpty()
int size()
遍历：
Object[] toArray()
Iterator iterator()

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        Collection c = new ArrayList(10);
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            c.add(i);
        }

        //Collection重写了toString方法，打印出来的是数组的值，而不是地址
        System.out.println(c);
        System.out.println(c.size());
    }
}

思考一下，我们说集合没法装基本数据类型的数据，那为什么我们把int类型的数据装进去了呢？

因为自动装箱拆箱。
提供基本数据类型是为了提高性能的，因为数据很简单。但在java中奉行一种原理：一切数据皆对象。所以提供了基本数据类型对应的引用数据类型。

自动装箱：基本数据类型转换成对应的引用数据类型
自动拆箱：引用数据类型转换成对应的基本数据类型

public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) {
        /*int intValue = 10;
        Integer integer = Integer.valueOf(intValue);
        int i = integer.intValue();*/

		//我们只需按照下面这样写就行了
		//下面写的这三行代码会在编译时自动编译成上面三行代码
        int intValue = 10;
        // 自动装箱
        Integer integer = intValue;
        // 自动拆性
        int i = integer;
    }
}

()中的类型和Collection无关的API:

boolean add(E e)
会发现ArrayList允许重复元素，HashSet不允许重复元素。这就是多态。增加成功返回true，失败返回false。
boolean remove(Object o)
ArrayList只会删除第一个值为o的元素。删除成功返回true，失败返回false。
void clear()
boolean contains(Object o)
包含值为0的元素成功返回true，失败返回false。
boolean isEmpty()
为空成功返回true，失败返回false。
int size()
返回Collection对象容纳的元素个数。

public class Demo03 {

    public static void main(String[] args) {

        // boolean add(E e)
        Collection c = new ArrayList();
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        System.out.println(c);
        System.out.println(c.add("java")); // ?
        System.out.println(c);

        Collection c2 = new HashSet();
        System.out.println(c2.add("hello"));
        System.out.println(c2.add("world"));
        System.out.println(c2.add("java"));
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c2.add("java"));
        System.out.println(c2);

        // boolean remove(Object o)
        System.out.println(c.remove("java")); // true
        System.out.println(c);
        System.out.println(c.remove("database")); // false
        System.out.println(c);

        c.add("javase");
        c.add("java");
        System.out.println(c.remove("java"));
        System.out.println(c);

        // int size() , void clear()
        System.out.println(c.size());
        c.clear();
        System.out.println(c.size());

       // boolean empty() 判空：判断集合中是否有元素
        //在null上看它的属性，调用它的方法，都会报空指针异常
        //如何判断一个对象是否为null？  if(c == null)  即可
        c = null;
        System.out.println(c.isEmpty()); // ?
        c.clear();
        System.out.println(c.isEmpty());

        // boolean contains(Object o)
        System.out.println(c.contains("java"));
        System.out.println(c.contains("database"));
    }
}

()中的类型和Collection有关的API:

boolean addAll(Collection c)
如果集合发生了改变返回true, 否则返回false
boolean removeAll(Collection c)
如果集合发生了改变返回true, 否则返回false
boolean retainAll(Collection c)
如果集合发生了改变返回true, 否则返回false
boolean containsAll(Collection c)
如果包含集合c中所有的元素返回true, 否则返回false

例子：假如ArrayList C的值为：bejing、beijing、beijing、wuhan、shenzhen。ArrayList C2的值为：beijing、wuhan、shenzhen。
C2.containsAll(C )依然会返回true
迷惑的时候想一想如果是你实现底层的操作，你会怎么做：从C中取出一个一个的元素，看在C2中是否有和它相同的元素。

Object[] toArray()
将集合转换成数组

小结：
数组长度：arr.length 属性
字符串长度：s.length() 方法
集合大小：c.size() 方法

public class Demo05 {

    public static void main(String[] args) {

        Collection list = new ArrayList();
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        Object[] array = list.toArray();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            String s = (String) array[i];
            if (s.equals("java")) {
                array[i] = "javaSE";
            }
        }

        //会发现改变了array的数据，但并没有改变list的数据
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        System.out.println(list);
    }
}

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但实际开发中，我们更希望你对array进行操作，让这个操作影响到原本的集合
如何做呢？用Iterator iterator()

Iterator iterator()
迭代器，集合的专用遍历方式
Iterable接口
Iterator iterator()
Iterator接口
它是对集合进行迭代的迭代器
依赖于集合对象存在
boolean hasNext()
E next()
void remove()

public class Demo06 {

    public static void main(String[] args) {

        Collection list = new ArrayList();
        list.add("hello");
        list.add("java");
        list.add("world");
        list.add("java");
        list.add("java");


        //Iterator iterator()方法会实实在在的改变集合list中的元素
        Iterator it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = (String) it.next();
            System.out.println(s);
        }

        //  void remove() 删除最近返回的元素
        Iterator it2 = list.iterator();
        while (it2.hasNext()) {
            String s = (String) it2.next();
            if ("java".equals(s)) {
                it2.remove();
            }
        }
        System.out.println(list);

        //但其实刚刚讲过的collection中的方法 boolean remove(Object o)也能删除
        //但是只会删除第一个值为o的元素。删除成功返回true，失败返回false。
        list.remove("java");
        System.out.println(list);

		//迭代器+list.remove(s); 可以删除"java"吗？  不可以
		//用集合的API修改集合的结构，所有的迭代器会失效
        Iterator it3 = list.iterator();
        while (it3.hasNext()) {
            String s = (String) it3.next(); //ConcurrentModificationException并发修改异常
            if ("java".equals(s)) {
                list.remove(s);
            }
        }

        System.out.println(list); 
    }
}

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注意事项：
a. 用集合的API修改集合的结构，所有的迭代器会失效
用迭代器的API修改集合的结构，其它迭代器会失效
b. 用迭代器遍历集合的时候，不要使用while循环，可以使用for循环，最好使用foreach循环

public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        Collection c = new ArrayList();
        c.add("hello");
        c.add("java");
        c.add("world");
        c.add("java");
        c.add("java");

        Iterator it1 = c.iterator();
        while (it1.hasNext()) {
            String s = (String) it1.next();
            if ("java".equals(s)) it1.remove();
        }
        System.out.println(c);


        // ... 茫茫多代码

        Iterator it2 = c.iterator();
        while (it2.hasNext()) {
            String s = (String) it2.next();
            if ("hello".equals(s)) it2.remove();
        }

        System.out.println(c);
    }
}

上面这段代码，两个迭代器it1和it2对c遍历，这样写没有问题。
但是假如在用it2遍历时，不小心把it2.remove();写成了it1.remove();，那么就会报错：ConcurrentModificationException 并发修改异常。也就是说，你在用一个迭代器遍历时，只能访问这个迭代器的变量。
这就是对用迭代器的API修改集合的结构，其它迭代器会失效这句话的解释。

所以说：用迭代器遍历集合的时候，不要使用while循环，可以使用for循环，最好使用foreach循环。因为for循环中的变量只在本循环体内起作用。

如果我改成了for循环，后面就不可能用到it1了。

public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        Collection c = new ArrayList();
        c.add("hello");
        c.add("java");
        c.add("world");
        c.add("java");
        c.add("java");

        for(Iterator it1 = c.iterator();it3.hasNext();){
            String s = (String) it3.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println(c);

        // ... 茫茫多代码

        for (Iterator it4 = c.iterator();it4.hasNext();) {
            String s = (String) it4.next();
            if(s.equals("java")) it4.remove();
        }
        System.out.println(c);
    }
}

下面来看一看Iterator的实现原理：