集合的由来

数组是很常用的一种数据结构,但假如我们遇到以下这样的的问题:

  • 容器长度不确定
  • 能自动排序
  • 存储以键值对方式的数据

如果遇到这样的情况,数组就比较难满足了,所以也就有了一种与数组类似的数据结构——集合类。即集合是java中提供的一种容器,可用来存储多个数据

数组和集合的区别

1)长度

数组的长度固定

集合的长度可变

2)内容不同

数组存储的是同一种类型元素

集合可存储不同类型的元素

3)元素数据类型

数组可存储基本数据类型,也可存储引用数据类型

集合只能存储引用类型

数组和集合的联系

  • 可使用toArray()和Arrays.asList()方法相互转换

集合的集成体系



集合按存储结构可以分为单列集合(Collection)和双列集合(Map)

  • Collection

Collection:是单列集合的根接口,Collection表示一组对象。两类子接口分别是LIst和Set【还有一类是Queue】

List接口:特点是元素有序,元素可重复。List接口的主要实现类有ArrayList和LinkedList

Set接口:特点是元素无序并且不可重复。Set接口的主要实现类有HashSet(散列存放)和TreeSet(有序存放)

  • Map

1)Map提供了一种映射关系,元素是以键值对(key-value)的形式存储的,能够根据key快速查找value,常用子类有Hashtable,HashMap和TreeMap

2)Map中的键值对以Entry类型的对象实例形式存在

3)键(key值)不可重复,value值可以

4)每个建最多只能映射到一个值

5)Map接口提供了分别返回key值集合、value值集合以及Entry(键值对)集合的方法

6)Map支持泛型,形式如:Map<K,V>

Hashtable:底层是哈希表数据结构,不可存入null键null值,给集合是线程同步的。

HashMap:底层是哈希表数据结构,允许使用null键null值,该集合是不同步的

TreeMap:底层是二叉树数据结构,线程不同步,可以用于给map集合中的键进行排序

Map接口与Collection接口的不同

  • map是双列的,collection是单列的
  • map的键是唯一,collection的子体系set是唯一
  • map集合的数据结构只针对键有效,跟值无关,collection集合的数据结构是针对元素有效

集合框架思维导图



集合中的方法



集合基本功能测试

向集合中添加元素

/*
*向集合中添加一个元素
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
public class CollectionDemo1{
public static void main(String[] args){
//创建集合对象
//Collection c = new Collection();//错误,接口不能实例化,需要找实现类
Collection c = new ArrayList(); //向集合中添加元素:boolean add(Object o);
c.add("10w");
c.add("20w");
c.add("30w"); //输出
System.out.println(c); }
} ----------------------------------------------
输出结果:[10w, 20w, 30w]
----------------------------------------------

删除集合中所有元素

/*
*删除集合中所有元素
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo2{
public static void main(String[] args){
//创建集合对象
Collection c = new ArrayList(); //向集合中添加元素
c.add("100w");
c.add("200w");
c.add("300w"); System.out.println("删除前:"+c);
//删除集合中所有元素:void clear()
c.clear();
System.out.println("删除后:"+c); } } ------------------------------------------
输出结果:
删除前:[100w, 200w, 300w]
删除后:[]
------------------------------------------

删除该集合中指定的元素

/*
* 删除该集合中指定元素
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo3{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); //向集合中添加元素
c.add("10w");
c.add("30w");
c.add("50w"); System.out.println("删除前:"+c);
//删除该集合中中指定的元素:boolean remove(Object o)
c.remove("30w");
System.out.println("删除后:"+c); } } ---------------------------------------------
输出结果:
删除前:[10w, 30w, 50w]
删除后:[10w, 50w]
----------------------------------------------

判断该集合中是否包含某个元素

/*
*判断该集合中是否包含某个元素
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo4{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); //添加元素
c.add("hadoop");
c.add("spark");
c.add("storm"); System.out.println(c);
//判断该集合中是否包含某个元素:boolean contains(Object o)
System.out.println("判断有没有spark:"+c.contains("spark"));
System.out.println("判断有没有data:"+c.contains("data")); } } ---------------------------------------------
输出结果
[hadoop, spark, storm]
判断有没有spark:true
判断有没有data:false
------------------------------------------------

判断集合是否为空

/*
*判断集合是否为空
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo5{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c1 = new ArrayList();
Collection c2 = new ArrayList(); //向集合2中添加元素
c2.add("java");
c2.add("scala");
c2.add("python"); //判断集合是否为空:boolean isEmpty()
System.out.println("判断集合c1是否为空:"+c1.isEmpty());
System.out.println("判断集合c2是否为空:"+c2.isEmpty()); } } ---------------------------------------------
输出结果
判断集合c1是否为空:true
判断集合c2是否为空:false
-------------------------------------------

获取该集合中元素的个数

/*
*判断该元素的个数
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo6{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); //添加元素
c.add("wujiadogn");
c.add("jiangrui");
c.add("sunqiangkun");
c.add("xuqingyu"); //获取该集合的元素个数: int size()
System.out.println(c.size()); } } -------------------------------------
输出结果
4
-------------------------------------

将指定集合的所有元素添加到该集合中

/*
*将指定集合的所有元素添加到该集合中
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo7{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c1 = new ArrayList();
Collection c2 = new ArrayList(); //添加元素
c1.add("hadoop");
c1.add("spark");
c1.add("storm"); c2.add("wujiadong"); System.out.println("c1:"+c1);
System.out.println("c2:"+c2); //将指定集合中所有元素添加到该元素中:boolean addAll(Collection c)
c1.addAll(c2);//将c2添加到c1中
System.out.println("将集合c2元素添加到c1后的c1:"+c1);
System.out.println("将集合c2元素添加到c1后的c2:"+c2); } } ---------------------------------------
输出结果
c1:[hadoop, spark, storm]
c2:[wujiadong]
将集合c2元素添加到c1后的c1:[hadoop, spark, storm, wujiadong]
将集合c2元素添加到c1后的c2:[wujiadong]
---------------------------------------

删除指定集合中的所有元素

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo8{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c1 = new ArrayList();
Collection c2 = new ArrayList(); //添加元素
c1.add("hadoop1");
c1.add("hadoop2");
c1.add("hadoop3"); c2.add("spark1");
c2.add("spark2");
c2.add("spark3");
c2.add("hadoop1"); System.out.println("c1:"+c1);
System.out.println("c2:"+c2); System.out.println("c1删除c2的元素");
c1.removeAll(c2);
System.out.println("c1:"+c1);
System.out.println("c2:"+c2); } } ----------------------------------------
输出结果
c1:[hadoop1, hadoop2, hadoop3]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]
c1删除c2的元素
c1:[hadoop2, hadoop3]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]
---------------------------------------------

判断该集合中是否包含指定集合的所有元素

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo8{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c1 = new ArrayList();
Collection c2 = new ArrayList();
Collection c3 = new ArrayList(); //添加元素
c1.add("hadoop1");
c1.add("hadoop2");
c1.add("hadoop3"); c2.add("spark1");
c2.add("spark2");
c2.add("spark3");
c2.add("hadoop1"); c3.add("hadoop1");
c3.add("hadoop2"); System.out.println("c1:"+c1);
System.out.println("c2:"+c2);
System.out.println("c3:"+c3); System.out.println("c1是否包含c2:"+c1.containsAll(c2));
System.out.println("c1是否包含c3:"+c1.containsAll(c3)); System.out.println("retainAll()返回值表示c1是否发生过改变:"+c1.retainAll(c2));
System.out.println("c1:"+c1);
System.out.println("c2:"+c2); } } 注释:
boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素
假假设有两个集合A和B,A和B做交集,最终的结果保存在A中,B不变;返回值表示的是A是否发过生改变 --------------------------------
输出结果
c1:[hadoop1, hadoop2, hadoop3]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1]
c3:[hadoop1, hadoop2]
c1是否包含c2:false
c1是否包含c3:true
c1和c2都有的元素retainAll():true
c1:[hadoop1]
c2:[spark1, spark2, spark3, hadoop1] -------------------------------------

集合的遍历

集合的使用步骤

1)创建集合对象

2)创建元素对象

3)把元素添加到集合

4)遍历集合

a:通过集合对象获取迭代器对象

b:通过迭代器对象的hasNext()方法判断是否有元素

c:通过迭代器对象的next()方法获取元素并移动到下一个位置

方法一:通过转换成数组进行遍历


/*
*通过将集合转换成数组进行遍历
*/ import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo1{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); //向数组中添加元素
c.add("hadoop");
c.add("spark");
c.add("storm"); //Object[] toArray():将集合转换成数组,可以实现集合的遍历
Object[] objs = c.toArray();
for(int i=0;i<objs.length;i++){
System.out.println(objs[i]);
} }
}
----------------------------------------
输出结果
hadoop
spark
storm ---------------------------------------

练习:用集合存储5个学生对象,并把学生对象进行遍历

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList; public class CollectionDemo2{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); //创建学生对象
Student s1 = new Student("wwww",20);
Student s2 = new Student("jjj",21);
Student s3 = new Student("ddd",22);
Student s4 = new Student("sss",23);
Student s5 = new Student("qqq",24); //将对象存储到集合中
c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3);
c.add(s4);
c.add(s5); //把集合转成数组
Object[] objs = c.toArray();
for(int i=0;i<objs.length;i++){
System.out.println(objs[i]);
} }
} class Student{
//成员变量
private String name;
private int age; //构造方法
public Student(){
super();
} public Student(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
} //getXxx()和setXxx()方法
public void setName(String name){
this.name = name;
} public String getName(){
return name;
} public void setAge(int age){
this.age = age;
} public int getAge(){
return age;
} public String toString(){
return "Student [name="+name+",age="+age+"]";
} } ---------------------------------
输出结果
Student [name=wwww,age=20]
Student [name=jjj,age=21]
Student [name=ddd,age=22]
Student [name=sss,age=23]
Student [name=qqq,age=24] --------------------------------

方法二:集合专用遍历方式:迭代器

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator; public class ObjectArrayDemo3{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); c.add("hadoop");
c.add("spark");
c.add("storm"); // Iterator iterator();迭代器,集合的专用遍历方式
Iterator it = c.iterator();//实际返回的子类对象,这里是多态
/*
System.out.println(it.next());
System.out.println(it.next());
System.out.println(it.next());
*/
while(it.hasNext()){
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}
}
} -------------------------------------
输出结果
hadoop
spark
storm
---------------------------------------

练习:用集合存储5个对象,并把学生对象进行遍历,用迭代器遍历

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator; public class ObjectArrayDemo4{
public static void main(String[] args){
//创建集合
Collection c = new ArrayList(); Student s1 = new Student("www",21);
Student s2 = new Student("jjj",22);
Student s3 = new Student("ddd",23);
Student s4 = new Student("sss",24);
Student s5 = new Student("qqq",25); c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3);
c.add(s4);
c.add(s5); Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()){
// System.out.println(it.next());
Student s = (Student) it.next();
System.out.println(s);
}
}
} class Student{
//成员变量
private String name;
private int age; //无参构造方法
public Student(){
super();
} //有参构造方法
public Student(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
} //getXxx方法和setXxx方法
public void setName(String name){
this.name = name;
} public String getName(){
return name;
} public void setAge(int age){
this.age = age;
} public int age(){
return age;
} //为什么需要这个方法,没有这个方法输出结果过就是地址值
public String toString(){
return "Student [name="+name+",age="+age+"]";
} } -------------------------------------------
输出结果
Student [name=www,age=21]
Student [name=jjj,age=22]
Student [name=ddd,age=23]
Student [name=sss,age=24]
Student [name=qqq,age=25]
--------------------------------------------

练习:存储字符串并遍历

import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator; public class ObjectArrayDemo5{
public static void main(String[] args){
//创建集合对象
Collection c = new ArrayList(); //向集合添加元素
c.add("wu");
c.add("sun");
c.add("jiang");
c.add("xu");
c.add("haha"); //通过集合对象获取迭代器对象
Iterator it = c.iterator();
//通过迭代器对象的hasNext()方法判断有没有元素
while(it.hasNext()){
//通过迭代器对象的next()方法获取元素
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}
}
} -----------------------------------
输出结果
wu
sun
jiang
xu
haha ------------------------------------

参考资料

1-集合总体大纲

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