【Java基础13】单列集合Collection java

1. 集合集合与数组类似，都是一个容器将一些元素存放在一起。不同的是数组长度和类型是确定的，集合是可以初始化之后改变的。数组类型可以是基础类型也可以是引用类型，集合只能是引用类型。
2. 集合体系集合主要分为两大类：①单列集合Collection ②双列集合Map

单列集合：类似数组，每个元素只包含一个值。
双列集合：类似二维数组，每个元素包含键值对。

3. 单列集合的体系常用集合实现类如下图：

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List：元素有序，重复和有索引。

ArrayList和LinkedList：有序、重复和有索引

Set：元素无序，不重复和无索引。

HashSet：无序，不重复和无索引
TreeSet：按照大小排序，不重复和无索引
LinkedHashSet：有序、不重复和无索引

集合特点：

集合存储的都是引用类型，不可是基础类型，如果保存基础类型需要用包装类。
<类型>，这个类型被称之为泛型，泛型只能是引用类型。泛型的使用之后补充。

4. 常用方法 【【Java基础13】单列集合Collection】Collection是所有单列集合的基类，他的功能是所有单列集合需要实现的，同时单列集合也可以扩展自己的功能。不同集合也会有自己独立的功能。

方法	说明
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

5. List 这是集合下一个大的分支，有序、可重复和有索引，这是这一大类主要的特点。

有序：存储和取出的元素顺序一致
重复：存储的元素可以出现相同的
索引：可以通过索引直接找到对应元素

5.1 创建语法

// 例如 ArrayList arrayList=new ArrayList(); // jdk1.7之后省略 ArrayList arrayList=new ArrayList<>();

5.2 List集合遍历集合除了有存储功，还有增删改查功能。
5.2.1 for循环遍历
下面通过size方法获得长度，进行for循环便可以遍历所有元素了。

public class ListForTest { public static void main(String[] args) { // 创建单列集合 ArrayList arrayList = new ArrayList<>(); // 新增元素 arrayList.add(95); arrayList.add(55); arrayList.add(13); arrayList.add(5); // 通过下标遍历 for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) { System.out.println(arrayList.get(i)); } } }

5.2.2 增强for循环遍历

// 格式 for(元素类型变量名:集合变量){ ... }

public class ListForTest2 { public static void main(String[] args) { // 创建单列集合 ArrayList arrayList = new ArrayList<>(); // 新增元素 arrayList.add(95); arrayList.add(55); arrayList.add(13); arrayList.add(5); // 增强for循环 for (Integer integer : arrayList) { System.out.println(integer); } } }

5.2.3 迭代器
这个类代表集合中的元素，集合中通过内部类实现Iterator。获得到的迭代器默认是指向0索引的。

public class ListIterableTest { public static void main(String[] args) { // 创建单列集合 ArrayList arrayList = new ArrayList<>(); // 新增元素 arrayList.add(95); arrayList.add(55); arrayList.add(13); arrayList.add(5); Iterator iterator = arrayList.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); } } }

Iterator常用方法如下：

方法	说明
Iterator iterator();	Collection集合方法，返回迭代器
boolean hasNext()	获得当前位置是否有元素，存在返回true ,不存在返回false
E next()	获得当前位置元素并指向下一个元素，如果有的话，注意越界

5.2.4 Lambda表达式循环
通过Lambda表达式来实现集合的循环

// 示例 public class ListForEachTest { public static void main(String[] args) { // 创建单列集合 ArrayList arrayList = new ArrayList<>(); // 新增元素 arrayList.add(95); arrayList.add(55); arrayList.add(13); arrayList.add(5); // forEach循环 arrayList.forEach(new Consumer() { @Override public void accept(Integer integer) { System.out.println(integer); } }); // Lambda表达式 arrayList.forEach(i -> System.out.println(i)); } }

5.3 各个实现类特点 List特有的方法：

方法	说明
void add(int index,E element)	在指定位置插入元素
E remove(int index)	指定位置移除元素
E set(int index,E element)	修改指定位置元素
E get(int index)	获得指定位置元素

ArrayList:

底层基于可变数组实现的，查询快增删较慢

LinkedList:

底层基于双向链表实现的，查询慢增删较快

LinkedList特有的方法：

方法	说明
public void addFirst(E e)	在列表首部插入
public void addLast(E e)	指定位置插入尾部
public E getFirst()	获得首部元素
public E getLast()	获得尾部元素
public E removeFirst()	移除首部元素并返回
public E removeLast()	返回尾部元素并移除

5.4 存储自定义类型自定义类型进行存储。

public class ListTest { public static void main(String[] args) { // Book类查看文章最后源码地址 ArrayList arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(new Book("三体", "刘慈欣")); arrayList.add(new Book("平凡的世界", "路遥")); // 新增两次相同也可以的 arrayList.add(new Book("活着", "余华")); arrayList.add(new Book("活着", "余华")); // 遍历 for (Book book : arrayList) { System.out.println(book); } } }

6. Set 这是集合中的第二大分支，主要特点是无序、不可重复和无索引。
6.1 格式同集合List一样的格式

HashSet hashSet=new HashSet<>();

6.2 Set遍历因为没有索引，所以除了通过长度循环外，其他的循环与List一致。
通过遍历显示可以看出，AA只被输出一次，所以Set集合中不能出现重复的。

public class SetForTest { public static void main(String[] args) { // 创建HashSet HashSet hashSet = new HashSet<>(); // 新增元素（因为不可重复，只能新增一次，重复新增只会） hashSet.add("AA"); hashSet.add("BB"); hashSet.add("CC"); hashSet.add("AA"); // 增强的for循环 for (String s : hashSet) { System.out.println(s); }// 迭代器 Iterator iterator = hashSet.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); }// forEach循环 hashSet.forEach(new Consumer() { @Override public void accept(String s) { System.out.println(s); } }); // forEach加Lambda hashSet.forEach(s-> System.out.println(s)); } }

6.3 各个实现类的特点 HashSet：无序、不重复和无索引，底层使用的是哈希表。
LinkedHashSet：有序、不重复和无索引，底层是哈希表加双向列表
TreeSet：排序、不重复和无索引，红黑树
注意：_关于底层数据结构将在之后进行讲解_
6.4 常用子类示例

public class Dog { private String name; private int age; public Dog() { }public Dog(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }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; }@Override public String toString() { return "Dog{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }

HashSet

public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { HashSet hashSet = new HashSet<>(); hashSet.add(new Dog("旺财", 18)); hashSet.add(new Dog("旺财", 18)); // 输出可以看见，会有两个相同的元素显示出来，按照不可重复原理，这是不正确的。那么问题出现在哪了。 for (Dog dog : hashSet) { System.out.println(dog); } } }

如果对比就不必须实现equals方法，这样的话才可以不出现重复，在自定义类中重写equals和hashCode

@Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Dog dog = (Dog) o; return age == dog.age && Objects.equals(name, dog.name); }@Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); }

LinkedHashSet

public class LinkedHashSetTest { public static void main(String[] args) { LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet<>(); linkedHashSet.add(new Dog("旺财", 19)); linkedHashSet.add(new Dog("小强", 20)); for (Dog dog : linkedHashSet) { System.out.println(dog); } } }

TreeSet

public class TreeSetTest { public static void main(String[] args) { // 创建TreeSet需要实现排序方法，这里是倒序排列 TreeSet treeSet = new TreeSet<>((o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge()); treeSet.add(new Dog("张三", 20)); treeSet.add(new Dog("李四", 18)); treeSet.add(new Dog("王二", 19)); for (Dog dog : treeSet) { System.out.println(dog); } } }

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