Collection集合及其方法，迭代器，泛型和数据结构（2020.05.09）
摘要：
今天对集合和集合的一些方法做了整理，以及迭代器的使用，一直以来泛型的使用对我来说都是难点，今天终于突破了，最后对数据结构做了一些简单的介绍，但对于java来说，数据结构显得不那么重要（了解原理即可）。
集合的作用：
集合是一个容器，可以存储同种类型的多个数据。集合的特点：
集合的长度是可变的，可以随时给集合增加长度或减少长度。
集合只能存储引用数据类型，不能存储基本数据类型
存字符串：ArrayList
存整数： ArrayList 如果要存基本类型必须写出对应的包装类
1.2Collection常用方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(E e) | 添加方法 |
| void clear() | 清空集合中的元素 |
| boolean remove(Object e) | 删除集合中的某个元素 |
| boolean contains(Object obj) | 判断集合是否包含某个元素 |
| boolean isEmpty() | 判断集合是否为空 |
| int size() | 获取集合的长度 |
| Object[] toArray() | 把集合转成Object[]类型 |
示例代码：
public class Demo常用方法 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection coll = new ArrayList();
//boolean add(E e) E代表的就是里面的类型
//添加方法
coll.add("柳岩");
coll.add("美美");
System.out.println(coll);
//void clear()
//清空集合中的元素
//coll.clear();
//boolean remove(Object e)
//删除集合中的某个元素,如果有多个重复,只会删除第一个
coll.remove("美美");
//返回的结果是删除成功或失败,但是这个返回值没有使用价值,所以我们一般不需要接受返回值
//boolean b2 = coll.remove("甜甜");
//System.out.println(b2);
System.out.println(coll);
//boolean contains(Object obj)
//判断集合是否包含某个元素
boolean b = coll.contains("柳岩");
System.out.println(b); //true
//boolean isEmpty()
//判断集合是否为空,如果集合是空的就会返回true
boolean b2 = coll.isEmpty();
System.out.println(b2); //false
//int size()
//获取集合的长度
int size = coll.size();
System.out.println(size); //1
//Object[] toArray()
//把集合转成Object[]类型
Object[] arr = coll.toArray();
//System.out.println(arr); //数组打印会出现地址值
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
2.Iterator迭代器
2.1迭代器的作用
迭代器是帮助Collection集合遍历元素的。
2.2迭代器如何获取 Collection集合有这个方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Iterator iterator() | 获取迭代器对象 |
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| E next() | 获取集合中的元素 |
| boolean hasNext() | 判断集合中有没有下一个元素 |
| void remove() | 删除当前元素 |
示例代码：
public class Demo迭代器 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("柳岩");
coll.add("柳岩");
coll.add("美美");
coll.add("花花");
coll.add("蘑菇");
//遍历集合
//获取迭代器对象
Iterator it = coll.iterator();
//使用循环获取每一个元素
/*
如果有下一个元素,循环里面就是true,就会继续循环获取
如果没有下一个元素,循环里面就是false,循环就会自动结束
*/
//快捷键：itit
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
2.4迭代器原理
源码
public boolean hasNext() {
//cursor代表指针,默认值是0
//size代表长度,也就是集合的长度
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
//记录指针位置
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
//让指针向下移动一次
cursor = i + 1;
//获取集合中i位置的元素
return (E) elementData[lastRet = i];
}
2.5迭代器的问题：并发修改异常
异常：
在迭代器使用的时候,可以会出现一个错误,这个错误叫做并发修改异常
ConcurrentModificationException
产生原因：
在迭代器遍历集合的时候，如果使用集合对象对集合的长度进行操作(增加或删除元素)，就会出现并发修改异常。
代码演示：
public class Demo并发修改异常 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("柳岩");
coll.add("柳岩");
coll.add("美美");
coll.add("花花");
coll.add("蘑菇");
//遍历集合
//获取迭代器对象
Iterator it = coll.iterator();
//使用循环获取每一个元素
while(it.hasNext()){
//给集合添加一个元素
coll.remove("柳岩"); //这里会报错！！！！
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
解决办法：
添加时出现并发修改异常，现在无法解决。
删除时出现并发修改异常。
public class Demo并发修改异常 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("柳岩");
coll.add("柳岩");
coll.add("美美");
coll.add("花花");
coll.add("蘑菇");
//遍历集合
//获取迭代器对象
Iterator it = coll.iterator();
//使用循环获取每一个元素
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
if(s.equals("柳岩")){
//使用迭代器对象删除当前元素
it.remove();
}
}
System.out.println("打印集合" + coll);
}
}
2.6增强for循环
作用：
增强for循环也是可以遍历Collection集合和数组
格式：
for(元素的类型 元素名 : 集合/数组){
}
快捷键：iter
代码演示
public class Demo增强for循环 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("柳岩");
coll.add("柳岩");
coll.add("美美");
coll.add("花花");
coll.add("蘑菇");
//增强for循环
for(String s : coll){
System.out.println(s);
}
}
}
增强for的特点：
好处在于： 特别简单 缺点在于： 增强for的底层也是迭代器也会出现并发修改异常 不能使用索引 3.泛型 3.1泛型的作用不使用泛型
存的时候可以存任何类型，但是取出来不方便使用
使用泛型
规定了要存储的类型，取出来也方便使用
代码演示
public class Demo泛型的使用 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Collection coll = new ArrayList();
//添加元素
coll.add("abc");
coll.add(123);
coll.add(3.14);
//遍历
for (Object o : coll) {
System.out.println(o);
}
//使用泛型
Collection coll2 = new ArrayList();
//添加元素
coll2.add("abc");
coll2.add("defg");
//coll2.add(123);
//遍历
for (String s : coll2) {
System.out.println(s);
}
//使用泛型就规定了集合的存储类型,方便取出元素并使用
}
}
3.2泛型的定义
在集合中我们是在【使用】泛型，而不是【定义】泛型。
泛型不仅可以在集合中使用，也可以在别的地方使用。
接下来学习自己定义泛型并使用泛型。
1.类上定义泛型类上定义泛型格式：
//泛型代表的是某一种引用数据类型
public class MyArrayList {
}
何时确定类型：
在每次创建对象时确定具体的类型。代码演示：
//T代表是任意一种引用类型
public class MyArrayList {
public void add(T t){
}
}
public class Demo类上定义泛型 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
MyArrayList list = new MyArrayList();
//泛型确定为了字符串类型
list.add("123");
//list.add(123);
//创建对象
MyArrayList list2 = new MyArrayList();
//泛型确定为了整数类型
list2.add(123);
//list2.add("abc");
}
}
2方法上定义泛型
方法上定义泛型格式：
public void method(T t){
}
何时确定类型：
在每次调用方法时确定具体类型代码演示：
public class AAA {
//方法上定义泛型
public void method(T t){
}
}
public class Demo方法上定义泛型 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
AAA a = new AAA();
//调用方法泛型确定为字符串
a.method("abc");
//调用方法泛型确定为整数
a.method(123);
}
}
3接口上定义泛型
接口上定义泛型格式：
//泛型代表某种引用数据类型
//泛型的定义是在写一个大写字母
public interface MyColl {
void method(T t);
}
何时确认类型：
在定义子类时确定泛型具体的类型 在子类上不确定具体类型，就把接口的泛型变成类上的泛型代码演示：
在定义子类时确定泛型具体的类型
public class MyAAA implements MyColl{
//在子类中确定了泛型的具体类型
@Override
public void method(String s) {
}
}
在子类上不确定具体类型，就把接口的泛型变成类上的泛型
public class MyBBB implements MyColl {
//重写父类抽象方法
@Override
public void method(T t) {
}
}
//接口的泛型变成类的泛型，就遵守类泛型的规则，在创建类的对象时确定具体的类型
public class Demo接口的泛型 {
public static void main(String[] args) {
//创建MyBBB对象
MyBBB mb = new MyBBB();
mb.method("123");
}
}
3.3泛型通配符
格式：
:可以传递任何的泛型类型
:可以传递XXX以及XXX的子类类型
:可以传递XXX以及XXX的父类类型
示例代码：
import java.util.ArrayList;
public class Demo泛型通配符 {
public static void main(String[] args) {
//要求调用下面这个方法
ArrayList list = new ArrayList();
ArrayList list2 = new ArrayList();
ArrayList list3 = new ArrayList();
//method
//method(list);
//method(list2);
//method(list3);
//method
method(list);
//method(list2); 报错！
method(list3);
}
//定义方法
//如果在表示各种泛型类型都能传递, 叫做通配符
//public static void method(ArrayList list){
//}
// :可以传递XXX以及XXX的子类类型
//public static void method(ArrayList list){
//}
// :可以传递XXX以及XXX的父类类型
public static void method(ArrayList list){
}
}
3.4泛型在开发中的使用
我们绝大多数的时候只是使用泛型，而不是定义泛型。
学完泛型之后也和之前一样，只要在使用集合时和以前一样会用就可以了。
常用：使用泛型3.1 和使用泛型通配符3.3。
对于3.2的定义泛型我们是不需要定义的，学习它是为了大家看源码的时候能看懂。
4.数据结构 4.1栈和队列 栈： 栈是一个线性表结构，只有一个出入口，从同一个口存放数据和移出数据。
特点：先入后出
队列： 队列也是一个线性表，队列有两个开口,从一边存入数据，从另一边取出数据
特点：先入先出
4.2数组和链表 数组： 数组是在内存中开辟的一块连续的内存空间。
特点：增删慢，查询快
链表： 链表在内存中是不连续的内存空间，数据结构有单向链表和双向链表。现在我们介绍单向链表，单向链表的意思就是前一个结点记录后一个结点的位置。
特点：增删快, 查询慢
4.3树树的介绍
在生活中树就是有树根，有树枝有树叶。
二叉树
如果树中的每个节点的子节点的个数不超过2，那么该树就是一个二叉树。
二叉查找树（*）
左子树上所有的节点的值均小于他的父节点的值
右子树上所有的节点值均大于他的父节点的值
每一个子节点最多有两个子树
二叉查找树的排序：
按照【左中右】的方式就能够获取到从小到大排列的元素：
10 15 17 20 34 40
平衡二叉树
什么叫平衡 如何保持平衡红黑树
总结（跟之前一样，需要及的部分做了记号）Collection
介绍：
单列集合的根接口
常用方法【记】
size():获取集合的长度
add():添加元素
remove():删除某一个元素
isEmpty():判断集合是否为空
contains():判断集合是否包含某个元素
clear() :清空集合
toArray():把集合转成Object[]类型
iterator():使用集合获取迭代器对象
两种遍历方式
迭代器Iterator【理解并记住】
hasNext():判断有没有下一个元素
next():获取下一个元素
remove():删除当前元素
增强for【理解并记住】
并发修改异常【理解】
产生原因：
在迭代器遍历的同时，使用集合对元素进行增删，就会出现并发修改异常。
解决办法：
不要在遍历的同时增加元素。
如果要删除元素可以使用迭代器对象调用remove()。
泛型
要会在集中中使用泛型【理解】
定义泛型【了解】
在类上定义泛型
在方法上定义泛型
在接口上定义泛型
泛型通配符
:可以接受任何类型【不常见】
：可以接受XXX和XXX的子类类型，泛型的上限。【常见】
：可以接受XXX和XXX的父类类型，泛型的下限。【常见】
数据结构【理解并记】
栈
先进后出
队列
先进先出
数组
增删慢，查询快
链表
增删快，查询慢
二叉查找树
可以对元素进行大小排序
子悦君兮
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作者：子悦君兮
