Java--Collection集合
Collection
概述
在前面我们已经学习过并使用过集合ArrayList ,那么集合到底是什么呢?
- 集合:集合是java中提供的一种容器,可以用来存储多个数据。
集合和数组既然都是容器,它们有什么区别呢?
- 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,可以存储任意类型数据。集合存储的都是引用数据类型。如果想存储基本类型数据需要存储对应的包装类型。
集合常用类的继承体系
Collection:单列集合类的根接口,用于存储一系列符合某种规则的元素,它有两个重要的子接口,分别是java.util.List
和 java.util.Set
。其中, List 的特点是元素有序、元素可重复。 Set 的特点是元素不可重复。 List 接口的主要实现类有 java.util.ArrayList
和 java.util.LinkedList
, Set 接口的主要实现类有java.util.HashSet
和 java.util.LinkedHashSet
。
从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库,为了便于初学者进行系统地学习,接下来通过一张图来描述集合常用类的继承体系。
注意:这张图只是我们常用的集合有这些,不是说就只有这些集合。
集合本身是一个工具,它存放在java.util包中。在 Collection 接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。
Collection常用功能
Collection是所有单列集合的父接口,因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法,这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下:
- public boolean add(E e) : 把给定的对象添加到当前集合中 。
- public void clear() :清空集合中所有的元素。
- public boolean remove(E e) : 把给定的对象在当前集合中删除。
- public boolean contains(Object obj) : 判断当前集合中是否包含给定的对象。
- public boolean isEmpty() : 判断当前集合是否为空。
- public int size() : 返回集合中元素的个数。
- public Object[] toArray() : 把集合中的元素,存储到数组中
提示: 有关Collection中的方法可不止上面这些,其他方法可以自行查看API学习。
集合的遍历
Iterator接口(迭代器)
在程序开发中,经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求,JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator
。
想要遍历Collection集合,那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作,下面介绍一下获取迭代器的方法:
- public Iterator iterator() : 获取集合对应的迭代器,用来遍历集合中的元素的。
下面介绍一下迭代的概念:
- 迭代:即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素,如果有,就把这个元素取出来,继续在判断,如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。
Iterator接口的常用方法如下:
- public E next() :返回迭代的下一个元素。
- public boolean hasNext() :如果仍有元素可以迭代,则返回 true。
接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素:
public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 使用多态方式 创建对象
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 添加元素到集合
coll.add("串串星人");
coll.add("吐槽星人");
coll.add("汪星人");
//遍历
//使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器
Iterator<String> it = coll.iterator();
// 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型
while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素
String s = it.next();//获取迭代出的元素
System.out.println(s);
}
}
}
提示:
- 在进行集合元素获取时,如果集合中已经没有元素了,还继续使用迭代器的next方法,将会抛出
java.util.NoSuchElementException
没有集合元素异常。- 在进行集合元素获取时,如果添加或移除集合中的元素 , 将无法继续迭代 , 将会抛出
ConcurrentModificationException
并发修改异常.
迭代器的实现原理
我们在之前案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时,首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象,然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素,如果存在,则调用next()方法将元素取出,否则说明已到达了集合末尾,停止遍历元素。
Iterator迭代器对象在遍历集合时,内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素,为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理,接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程:
在调用Iterator的next方法之前,迭代器的索引位于第一个元素之前,不指向任何元素,当第一次调用迭代器的next方法后,迭代器的索引会向后移动一位,指向第一个元素并将该元素返回,当再次调用next方法时,迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回,依此类推,直到hasNext方法返回false,表示到达了集合的末尾,终止对元素的遍历。
增强for
增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环,专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器,所以在遍历的过程中,不能对集合中的元素进行增删操作。
格式:
for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){
//写操作代码
}
它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素,不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。代码如下:
public class NBForDemo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3,5,6,87};
//使用增强for遍历数组
for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素
System.out.println(a);
}
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("小河神");
coll.add("老河神");
coll.add("神婆");
for(String s :coll){
System.out.println(s);
}
}
}
提示:
新for循环必须有被遍历的目标,目标只能是Collection或者是数组;
新式for(迭代器)仅仅作为遍历操作出现,不能对集合进行增删元素操作,否则抛出ConcurrentModificationException
并发修改异常