集合概述和分类

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目录

一、集合的概述和分类

1.1集合的分类

 1.2Collection集合的常用方法

二、Collection遍历方式

2.1迭代器遍历集合

2.2、增强for循环

2.3forEach遍历集合

三、List系列集合

3.1List集合的常用方法

3.3ArrayList底层的原理

3.4LinkedList底层原理

 3.5LinkedList集合的应用场景

一、集合的概述和分类

1.1集合的分类

Collection ：单列集合，每个元素（数据）只包含一个值

Map：代表双列集合，每个元素包含老哥值（键值对），key ：value

 List系列集合：添加元素是有序、可重复、有索引。

• ArrayList、LinekdList：有序、可重复、有索引

Set系列集合：添加元素是无序、不重复、无索引。

•  HashSet：无序、不重复、无索引；
• LinkedHashSet：有序、不重复、无索引。
• TreeSet：按照大小默认升序排序、不重复、无索引。

 1.2Collection集合的常用方法

Collection<String> c = new ArrayList<>(); //1.public boolean add(E e): 添加元素到集合 c.add("java1"); c.add("java1"); c.add("java2"); c.add("java2"); c.add("java3"); System.out.println(c); //打印: [java1, java1, java2, java2, java3] //2.public int size(): 获取集合的大小 System.out.println(c.size()); //5 //3.public boolean contains(Object obj): 判断集合中是否包含某个元素 System.out.println(c.contains("java1")); //true System.out.println(c.contains("Java1")); //false //4.pubilc boolean remove(E e): 删除某个元素，如果有多个重复元素只能删除第一个 System.out.println(c.remove("java1")); //true System.out.println(c); //打印: [java1,java2, java2, java3] //5.public void clear(): 清空集合的元素 c.clear(); System.out.println(c); //打印：[] //6.public boolean isEmpty(): 判断集合是否为空 是空返回true 反之返回false System.out.println(c.isEmpty()); //true //7.public Object[] toArray(): 把集合转换为数组 Object[] array = c.toArray(); System.out.println(Arrays.toString(array)); //[java1,java2, java2, java3] //8.如果想把集合转换为指定类型的数组，可以使用下面的代码 String[] array1 = c.toArray(new String[c.size()]); System.out.println(Arrays.toString(array1)); //[java1,java2, java2, java3] //9.还可以把一个集合中的元素，添加到另一个集合中 Collection<String> c1 = new ArrayList<>(); c1.add("java1"); c1.add("java2"); Collection<String> c2 = new ArrayList<>(); c2.add("java3"); c2.add("java4"); c1.addAll(c2); //把c2集合中的全部元素，添加到c1集合中去 System.out.println(c1); //[java1, java2, java3, java4]

二、Collection遍历方式

2.1迭代器遍历集合

Collection<String> c = new ArrayList<>(); c.add("赵敏"); c.add("小昭"); c.add("素素"); c.add("灭绝"); System.out.println(c); //[赵敏, 小昭, 素素, 灭绝] //第一步：先获取迭代器对象 //解释：Iterator就是迭代器对象，用于遍历集合的工具) Iterator<String> it = c.iterator(); //第二步：用于判断当前位置是否有元素可以获取 //解释：hasNext()方法返回true，说明有元素可以获取；反之没有 while(it.hasNext()){ //第三步：获取当前位置的元素，然后自动指向下一个元素. String e = it.next(); System.out.println(s); }

迭代器代码的原理如下：

• 当调用iterator()方法获取迭代器时，当前指向第一个元素
• hasNext()方法则判断这个位置是否有元素，如果有则返回true，进入循环
• 调用next()方法获取元素，并将当月元素指向下一个位置，
• 等下次循环时，则获取下一个元素，依此内推

 使用迭代器遍历集合用到的方法

2.2、增强for循环

格式：

for（元素数据类型  变量名：数组或集合）{

}

 需要注意的是，增强for不光可以遍历集合，还可以遍历数组。接下来我们用代码演示一em.o下：

Collection<String> c = new ArrayList<>(); c.add("赵敏"); c.add("小昭"); c.add("素素"); c.add("灭绝"); //1.使用增强for遍历集合 for(String s: c){ System.out.println(s); } //2.再尝试使用增强for遍历数组 String[] arr = {"迪丽热巴", "古力娜扎", "稀奇哈哈"}; for(String name: arr){ System.out.println(name); }

2.3forEach遍历集合

在JDK8版本以后还提供了一个forEach方法也可以遍历集合，如果下图所示：

 我们发现forEach方法的参数是一个Consumer接口，而Consumer是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式

Collection<String> c = new ArrayList<>(); c.add("赵敏"); c.add("小昭"); c.add("素素"); c.add("灭绝"); //调用forEach方法 //由于参数是一个Consumer接口，所以可以传递匿名内部类 c.forEach(new Consumer<String>{ @Override public void accept(String s){ System.out.println(s); } }); //也可以使用lambda表达式对匿名内部类进行简化 c.forEach(s->System.out.println(s)); //[赵敏, 小昭, 素素, 灭绝]

三、List系列集合

3.1List集合的常用方法

List集合是索引的，所以多了一些有索引操作的方法，如下图所示：

接下来，我们用代码演示一下这几个方法的效果

//1.创建一个ArrayList集合对象（有序、有索引、可以重复） List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("蜘蛛精"); list.add("至尊宝"); list.add("至尊宝"); list.add("牛夫人"); System.out.println(list); //[蜘蛛精, 至尊宝, 至尊宝, 牛夫人] //2.public void add(int index, E element): 在某个索引位置插入元素 list.add(2, "紫霞仙子"); System.out.println(list); //[蜘蛛精, 至尊宝, 紫霞仙子, 至尊宝, 牛夫人] //3.public E remove(int index): 根据索引删除元素, 返回被删除的元素 System.out.println(list.remove(2)); //紫霞仙子 System.out.println(list);//[蜘蛛精, 至尊宝, 至尊宝, 牛夫人] //4.public E get(int index): 返回集合中指定位置的元素 System.out.println(list.get(3)); //5.public E set(int index, E e): 修改索引位置处的元素，修改后，会返回原数据 System.out.println(list.set(3,"牛魔王")); //牛夫人 System.out.println(list); //[蜘蛛精, 至尊宝, 至尊宝, 牛魔王]

3.2List集合的遍历方式

List集合相比于前面的Collection多了一种可以通过索引遍历的方式，所以List集合遍历方式一共有四种：

• 普通for循环（只因为List有索引）
• 迭代器
• 增强for
• Lambda表达式

List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("蜘蛛精"); list.add("至尊宝"); list.add("糖宝宝"); //1.普通for循环 for(int i = 0; i< list.size(); i++){ //i = 0, 1, 2 String e = list.get(i); System.out.println(e); } //2.增强for遍历 for(String s : list){ System.out.println(s); } //3.迭代器遍历 Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } //4.lambda表达式遍历 list.forEach(s->System.out.println(s));

3.3ArrayList底层的原理

ArrayList集合底层是基于数组结构实现的，也就是说当你往集合容器中存储元素时，底层本质上是往数组中存储元素。 特点如下：

 我们知道数组的长度是固定的，但是集合的长度是可变的，这是怎么做到的呢？原理如下：

 数组扩容，并不是在原数组上扩容（原数组是不可以扩容的），底层是创建一个新数组，然后把原数组中的元素全部复制到新数组中去。

3.4LinkedList底层原理

LinkedList底层是链表结构，链表结构是由一个一个的节点组成，一个节点由数据值、下一个元素的地址组成。如下图所示

 假如，现在要在B节点和D节点中间插入一个元素，只需要把B节点指向D节点的地址断掉，重新指向新的节点地址就可以了。如下图所示：

 假如，现在想要把D节点删除，只需要让C节点指向E节点的地址，然后把D节点指向E节点的地址断掉。此时D节点就会变成垃圾，会把垃圾回收器清理掉。

 上面的链表是单向链表，它的方向是从头节点指向尾节点的，只能从左往右查找元素，这样查询效率比较慢；还有一种链表叫做双向链表，不光可以从做往右找，还可以从右往左找。如下图所示：

 LinkedList集合是基于双向链表实现了，所以相对于ArrayList新增了一些可以针对头尾进行操作的方法，如下图示所示：

 3.5LinkedList集合的应用场景

那么LInkedList集合有什么用呢？可以用它来设计栈结构、队列结构。

入队列可以调用LinkedList集合的addLast方法，出队列可以调用removeFirst()方法.

//1.创建一个队列：先进先出、后进后出 LinkedList<String> queue = new LinkedList<>(); //入对列 queue.addLast("第1号人"); queue.addLast("第2号人"); queue.addLast("第3号人"); queue.addLast("第4号人"); System.out.println(queue); //出队列 System.out.println(queue.removeFirst()); //第4号人 System.out.println(queue.removeFirst()); //第3号人 System.out.println(queue.removeFirst()); //第2号人 System.out.println(queue.removeFirst()); //第1号人

接下来，我们再用LinkedList集合来模拟一下栈结构的效果。还是先来认识一下栈结构长什么样。栈结构可以看做是一个上端开头，下端闭口的水杯的形状。

元素永远是上端进，也从上端出，先进入的元素会压在最底下，所以栈结构的特点是先进后出，后进先出

//1.创建一个栈对象 LinkedList<String> stack = new ArrayList<>(); //压栈(push) 等价于 addFirst() stack.push("第1颗子弹"); stack.push("第2颗子弹"); stack.push("第3颗子弹"); stack.push("第4颗子弹"); System.out.println(stack); //[第4颗子弹, 第3颗子弹, 第2颗子弹,第1颗子弹] //弹栈(pop) 等价于 removeFirst() System.out.println(statck.pop()); //第4颗子弹 System.out.println(statck.pop()); //第3颗子弹 System.out.println(statck.pop()); //第2颗子弹 System.out.println(statck.pop()); //第1颗子弹 //弹栈完了，集合中就没有元素了 System.out.println(list); //[]