Java当中的集合框架
01
在我们班里有50位同学，就有50位对象。
// 简书作者：达叔小生Student[] stus = new Student[20];
结果来了一位插班生，该同学因为觉得学IT行业好，才要求老师转专业的。可以结果没有多余的空位了，数组里的长度都是安排好的，没有空间了。
为了解决新同学的问题，老师们重新创建一个空间（重复创建一个新的数组），为了能够更好的解决问题，老师提供了可以不断扩大空间（Java提供了集合，当数据多了，个数不稳定时，可以用集合）。
在Java中，数组的长度是不可以改变的，在数组中存储的是同种类型的元素，可以存储基本数据类型值；但是集合的长度是可以改变的，存储的是对象，对象的类型可以不一样，集合是存储对象的，当数据多，即对象多的时候，可以用集合来存储。
虽然数组和集合类都是容器
为什么用集合来解决问题，数组难道就不可以吗？
数组也可以存储对象的，但是因为长度的固定，限制了数组，而集合的长度是可以改变的，在数组中可以用来存储基本数据类型，而在集合中只能用来存储对象，但是可以存的对象可以是不同类型的对象哦~
数组可以存放基本数据类型和对象
集合只能存放对象
在Java语言这种面向对象语言中，对一切事物的体现都可以用对象的形式来表现，为了对对象进行方便的操作，Java就提供了集合这个名词，用来存储对象一种方式。
02
类集合框架主体
集合框架的构成及分类
// 简书作者：达叔小生 java.util 类 Vector<E> java.lang.Object -> java.util.AbstractCollection<E> -> java.util.AbstractList<E> -> java.util.Vector<E>
// 简书作者：达叔小生public class Vector<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess,Cloneable,Serializable
类集框架，那么什么是类集框架，集合的种类有哪些，类集框架的基础结构。
类集框架是一组类和接口的集合，位于java.util包当中，是用来用户存储和管理对象的，在这个类集合框架中，我们主要学习的为三大类，分别是集合，列表和映射。
集合，列表，映射
类集合框架是jdk提供的一类类和接口，主要掌握集合，列表，映射，集合是无序的，集合中的元素不允许是重复的，列表是有序的，列表中的元素是允许重复的，映射是以键值对的方式来存储数据，键是不可重复的，值是可以重复的。
其实在jdk最早的时候jdk1.0版的时候，提供的集合是很少的，但是随着发展，到jdk1.2的时候就变多了，为了营造更多的需求，就有了集合框架。
所以的根接口为
Collection.
// 简书作者：达叔小生// 集合框架体系Iterator ->Collection -> Map
// 简书作者：达叔小生 Collection -> Set 无序不重复 -> 无序HashSet，需要排序TreeSet -> List 有序可重复 -> 查，改ArrayList，增删LinkedListMap -> 无序 HashMap -> 排序 TreeMap
03
顶级Iterator和Collection
Collection的相关方法，可以去官方下载文档来看哦：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| add(E e) | 返回的是boolean的类型，确保collection包含指定的元素 |
| addAll(Collection<? extends E> e) | 返回的是boolean的类型，将指定collection中的所有元素添加到collection中 |
| clear() | 返回Void，移除此collection中的所有元素 |
| contains(Object o) | 返回boolean类型，如果此collection包含指定的元素，则返回true |
| containsAll(Collection<?> c) | 返回boolean类型，如果此collection包含指定collection中的所有元素，则返回true |
| equals(Object o) | 返回boolean类型，比较collection与指定对象是否相等 |
| hashCode() | 返回的是int类型，返回此 collection 的哈希码值 |
| isEmpty() | 返回 boolean类型，如果此collection不包含元素，则返回true |
| iterator() | 返回Iterater<E>，返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器 |
| size() | 返回Int类型，返回此collection中的元素数 |
Collection接口：它定义了集合体系中最共性的功能
// 简书作者：达叔小生 java.util 接口 Collection<E>所有超级接口： Iterable<E>
// 简书作者：达叔小生public interface Collection<E>extends Iterable<E>
Collection接口为层次结构中的根接口，由上方提供的图片得知，Collection表示为一组对象，这些对象称为Collection的元素，在这个类集合框架中，我们主要学习的为三大类，分别是集合，列表和映射。
注意一些collection允许有重复的元素，有的不允许，有的是有序的，有的是无序的。
这些都跟三大类有关。
在java中，jdk不提供Collection接口的实现，都是由它的子接口进行实现的。
Collection是List和Set的父类
List和Set也都是由再次向下，由它们的子类接口实现的。
// 简书作者：达叔小生Set 和 HashSet 为Set的实现类 使用Iterator -> Collection -> Set -> HashSetIterator -> Collection -> List -> ArrayList
来解释：一些collection允许有重复的元素，有的不允许，有的是有序的，有的是无序的。是因为数据结构的不同。为 -> 三大类集合，列表，映射
出现了集合框架，有了很多种容器可以完成很多需求，我们区分容器是靠着每个容器的数据结构不同，去命名了解的。
04
三大类集合，列表，映射
Set为集合，在集合中的对象是不按照顺序排列的，并且是没有重复的对象的。
简单为：无序，无重复。
List为列表，中在列表中的对象是由顺序的排序的，并且是有重复的对象。
简单为：有序，有重复。
Map为映射，在集合中的每个元素都有一个键对象和一个值对象，在Map中键是不可以重复的，值是可以重复的。
键不可重复，值可以重复；
Set为无序集合，无序无重复；List为有序集合，有序有重复；Map为映射，存储键值对，键不可重复，值可以重复；
05
Collection是所有集合类的根接口，有人问那么这个呢？Collections，其实这个是集合操作的工具类。
// 简书作者：达叔小生 Collection -> Set -> HashSet -> LinkedHashSet -> TreeSet -> List -> ArrayList -> Vector -> LinkedList -> Queue -> LinkedList -> PriorityQueue -> Map -> Hashtable -> HashMap -> TreeMap -> LinkedHashMap
// 简书作者：达叔小生import java.util.List;
import java.util.ArrayList;public class Demo{ public static void main(String args[]){ // 创建列表的实现类对象
ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>(); // 添加数据
arrayList.add("a");
arrayList.add("b");
arrayList.add("c");// 移除
arrayList.remove(1); // 获取数据
String s = arrayList.get(1);
System.out.println(s); // 获取长度
int a = arrayList.size(); // 打印所有元素
for(int i=0; i<arrayList.size(); i++){
String s = arrayList.get(i);
System.out.println(s);
}
}
}
Set和HashSet为Set的实现类 使用
// 简书作者：达叔小生import java.util.Set;import java.util.HashSet;
public class Demo{
public static void main(String args[]){
HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>(); Set<String> set = hashSet; // 实现类向上转型为接口
// 同理 Set<String> set = new HashSet<String>();
// 添加元素
set.add("a");
set.add("b"); set.add("c"); set.add("d"); // 获取集合中的元素长度
int a = set.size();
}
}Iterator 接口 迭代器对象
迭代是Java中的用来表示取元素的名称而已，Iterator 接口 迭代器对象用来取元素，无论是什么数据结构，最终共性的取出方式，取值是一个一个取的，在之前先要判断是否有值，如果有就取一个，如果没有就over，不取。
// 简书作者：达叔小生Iterator - > Collection -> Set - > HashSethasNext() next()it.hasNext() 是否还有元素it.next() 取出元素
Iterator -> Collection -> List -> ArrayList
Set 和 HashSet 为Set的实现类 使用
// 简书作者：达叔小生hasNext() 判断是否还有下一个元素next() 取出这个元素，然后把游标移动到下一位
Iterator -> Collection -> Set -> HashSet
// 简书作者：达叔小生import java.util.Set;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;
public class Demo{
public static void main(String args[]){
HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>(); Set<String> set = hashSet; // 实现类向上转型为接口
// 同理 Set<String> set = new HashSet<String>();
// 添加元素
set.add("a");
set.add("b"); set.add("c"); set.add("d"); // 迭代器 iterator() 遍历整个set// 通过迭代器取出集合中的对象
Iterator<String> it = set.iterator<String>(); while(it.hasNext){ String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
Iterator迭代器iterator()
// 简书作者：达叔小生Iterator<E> iterator()// 返回在此collection的元素上的迭代效果。
接口
Iterable<E>中的iterator
在此collection的元素上进行迭代iterator()可以获取具体容器中的迭代器对象
迭代器返回的是Iterator接口
迭代器的方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| hasNext() | 返回boolean类型，如果有元素可以迭代（取出），则返回true |
| next() | 返回E，返回迭代的下一个元素 |
| remove() | 返回void，从迭代器中移除迭代器返回的最后一个元素 |
java.util.NoSuchElementException没有这个元素异常it.next()
// 简书作者：达叔小生public class IteratorDemo{ public static void mian(String[] args){ // 创建集合对象
Collection collection = new ArrayList(); // 存储的是对象的引用
// 集合存储不了基本数据类型
// collection.add(12); == 内部效果 collection.add(Integer.valueOf(12); // 自动装箱
// 即在jdk1.5后，存储的是基本数据类型包装类的对象
collection.add("ab");
collection.add("bbb");
collection.add("cbbb");
collection.add("dbbbb"); // 获取迭代器 iterator()方法
Iterator it = collection.iterator(); while(it.hasNext(){
System.out.println(it.next());
} //
//可以转变为
// for(Iterator it = collection.iterator(); it.hasNext(); ) {}
//
// 每个存储对象的长度
for(Iterator it = collection.iterator(); it.hasNext(); ){ // 取出对象
Object object = it.next(); // 向下转型，才能使用元素的特殊方法
String str = (String)object; // 打印对象长度
System.out.println(str.length());
}
}
}// 简书作者：达叔小生// 可以使用这个，节省内存for(java.util.Iterator iterator = collection.iterator(){ Object object = (Object) iterator.next();
}06
// 简书作者：达叔小生// 创建一个Student类public class Student{ // 定义私有的String变量 name
private String name; // 定义私有的int变量 age
private int age; // 创建构造函数
public Student(){ super();
} public Student(String name, int age){ super(); this.name = name; this.age = age;
} // 创建toString()方法
@Override
public String toString(){ return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
} // 创建getXxx()，setXXX()方法
public String getName(){ return name;
}; public void setName(String name){ this.name = name;
} public int getAge(){ return age;
} public void setAge(int age){ this.age = age;
} // equals();
@Override
public boolean equals(Object obj){ if(this == obj){ return;
} if(! (obj instanceof Student) ){ throw new ClassCastException("类型错误");
}
Student stu = (Student)obj; return this.name.equals(stu.name) && this.age == stu.age;
}
}
equals()方法
// 简书作者：达叔小生public class CollectionDemo { public static void main(String[] args){ // 创建集合对象
Collection collection = new ArrayList(); // 添加元素 添加一个地址两次为重复
Student stu = new Student( "a",12 );
collection.add( stu );
collection.add( new Student("b",13) );
collection.add( new Student("c",14) );
collection.add( new Student("d",15) ); for(Iterator it = collection.iterator(); it.hasNext(); ){
Student student = (Student) it.next();
System.out.println(student.getName());
}
}
}Map 与 HashMap(Map的实现类) 的使用
Map 为映射，映射中的每个元素都有一个键对象和一个值对象，在Map中键是不可以重复的，值是可以重复的。从jdk1.2有了这个类。
// 简书作者：达叔小生java.utilInterface Map<K,V> K - the type of keys maintained by this map V - the type of mapped values
Map是一种对象，将keys键和values值建立起一种映射关系，一个map不能有重复的keys，每个key只能唯一映射到一个值。
// 简书作者：达叔小生import java.util.Map;import java.util.HahMap;
public class Demo{
public static void main(String args[]){
HashMap<String,String> hasMap = new HashMap<String,String>(); Map<String,String> map = hasMap; // 向上转型
// 同理 Map<Stirng,String> map = new HashMap<String,String>();
// put() 用来存放键值对
map.put("1","a");
map.put("2","b");
map.put("3","c");// 获取长度
int i = map.size();// 获取键为2的值
String s = map.get("2");
}
}在Map中键是不可以重复的，值是可以重复的。如果map中添加一样的键，那么新的值会覆盖老的值。
Collection
// 简书作者：达叔小生public interface List<E>extends Collection<E>
// 简书作者：达叔小生 java.util 接口 List<E>所有超级接口：Collection<E>，Iterable<E>所有已知实现类：AbstractList，AbstractSequentialList，ArrayList，AttributeList，CopyOnWriteArrayList，LinkedList，RoleList，Vector，Stack。 可以用 ArrayList
public interface List<E> extends Collection<E>
// 简书作者：达叔小生public class ListDemo{ public static void main(String[] args){ // List
List list = new ArrayList(); // 添加元素
list.add( new Student("a",12) );
list.add( new Student("b",13) );
list.add( new Student("c",14) ); // 插入元素
// list.add( 1, new Student("d",15) );
// list.remove(44);
// 角标越界IndexOutOfBoundsException)
// list.set( 2, new Student("dashucoding", 16) );
// 循环出对象
for(Iterator it = List.iterator(); it.hasNext(); ){
Student stu = (Student) it.next();
System.out.println(stu);
} // 获取对象
Object obj = list.get(1);
System.out.println(obj); // 获取对象
for(int i = 0; i<list.size(); i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
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