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Java基礎——Java重點基礎之集合架構（一）

一.集合的由來及集合繼承體系圖

  • A:集合的由來
    • 數組長度是固定,當添加的元素超過了數組的長度時需要對數組重新定義,太麻煩,java内部給我們提供了集合類,能存儲任意對象,長度是可以改變的,随着元素的增加而增加,随着元素的減少而減少
  • B:數組和集合的差別
    • 差別1 :
      • 數組既可以存儲基本資料類型,又可以存儲引用資料類型,基本資料類型存儲的是值,引用資料類型存儲的是位址值
      • 集合隻能存儲引用資料類型(對象)集合中也可以存儲基本資料類型,但是在存儲的時候會自動裝箱變成對象
    • 差別2:
      • 數組長度是固定的,不能自動增長
      • 集合的長度的是可變的,可以根據元素的增加而增長
  • C:數組和集合什麼時候用    * 1,如果元素個數是固定的推薦用數組 * 2,如果元素個數不是固定的推薦用集合
  • D:集合繼承體系圖
Java基礎——Java重點基礎之集合架構（一）

二，Collection集合的基本功能

boolean add(E e)

boolean remove(Object o)  //會改變集合長度，在周遊集合時如果使用了remove，應該自減後，再繼續周遊

void clear()

boolean contains(Object o)

boolean isEmpty()

int size()

注意:

collectionXxx.java使用了未經檢查或不安全的操作.

注意:要了解詳細資訊,請使用 -Xlint:unchecked重新編譯.

java編譯器認為該程式存在安全隐患

溫馨提示:這不是編譯失敗,是以先不用理會,等學了泛型你就知道了

帶All的功能示範

boolean addAll(Collection c)

boolean removeAll(Collection c)

boolean containsAll(Collection c) 

boolean retainAll(Collection c)    //***取交集,如果調用的集合改變就傳回true,如果調用的集合不變就傳回false*** Object[] toArray() 将集合轉成數組

Collection c1 = new ArrayList();
		c1.add("a");
		c1.add("b");
		c1.add("c");
		c1.add("d");
		
		Collection c2 = new ArrayList();
		c2.add("a");
		c2.add("b");
		c2.add("c");
		c2.add("d");
		c2.add("e");
		c2.add("f");
		
		//取交集,如果調用的集合改變就傳回true,如果調用的集合不變就傳回false
		boolean b = c1.retainAll(c2);					//取交集
		System.out.println(b);
		System.out.println(c1);
運作結果：     
Java基礎——Java重點基礎之集合架構（一）

三,集合的周遊之疊代器周遊 A:疊代器概述

  • 集合是用來存儲元素,存儲的元素需要檢視,那麼就需要疊代(周遊)
  • B:案例示範
    • 疊代器的使用 
      Collection c = new ArrayList();
c.add("a");
c.add("b");
c.add("c");
c.add("d");

Iterator it = c.iterator();                     //擷取疊代器的引用
while(it.hasNext()) {                           //集合中的疊代方法(周遊)
    System.out.println(it.next());
}
    四，Collection存儲自定義對象并周遊 
    Collection c = new ArrayList();

c.add(new Student("張三",23));
c.add(new Student("李四",24));
c.add(new Student("王五",25));
c.add(new Student("趙六",26));
c.add(new Student("趙六",26));

for(Iterator it = c.iterator();it.hasNext();) {
    Student s = (Student)it.next();                     //向下轉型
    System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); //擷取對象中的姓名和年齡
}
System.out.println("------------------------------");
           
    Iterator it = c.iterator();                             //擷取疊代器
while(it.hasNext()) {                                   //判斷集合中是否有元素
    Student s = (Student)it.next();                     //向下轉型
    System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); //擷取對象中的姓名和年齡
}

    五，疊代器的原理及源碼解析

    A:疊代器原理

    • 疊代器原理:疊代器是對集合進行周遊,而每一個集合内部的存儲結構都是不同的,是以每一個集合存和取都是不一樣,那麼就需要在每一個類中定義hasNext()和next()方法,這樣做是可以的,但是會讓整個集合體系過于臃腫,疊代器是将這樣的方法向上抽取出接口,然後在每個類的内部,定義自己疊代方式,這樣做的好處有二,第一規定了整個集合體系的周遊方式都是hasNext()和next()方法,第二,代碼有底層内部實作,使用者不用管怎麼實作的,會用即可
  • B:疊代器源碼解析
    • 1,在eclipse中ctrl + shift + t找到ArrayList類
    • 2,ctrl+o查找iterator()方法
    • 3,檢視傳回值類型是new Itr(),說明Itr這個類實作Iterator接口
    • 4,查找Itr這個内部類,發現重寫了Iterator中的所有抽象方法

    六，List集合

    A:List集合的特有功能概述

    • void add(int index,E element)     //*****index<=size并且index>=0都不會報異常*****
    • E remove(int index)        通過索引删除元素,将被删除的元素傳回,會改變集合的長度  //删除的時候不會自動裝箱,把index當作索引
    • E get(int index)
    • E set(int index,E element) 
    List list = new ArrayList();
	list.add("a");
	list.add("b");
	list.add("c");
	list.add("d");
	list.add(4, "f");						//index<=size并且index>=0都不會報異常
	//list.add(1,"e");
	//list.add(10, "z");					//java.lang.IndexOutOfBoundsException,當存儲時使用不存在的索引時
         List集合存儲學生對象并周遊，通過size()和get()方法結合使用周遊。 
    List list = new ArrayList();
list.add(new Student("張三", 18));
list.add(new Student("李四", 18));
list.add(new Student("王五", 18));
list.add(new Student("趙六", 18));

for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
    Student s = (Student)list.get(i);
    System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
    七，并發修改異常産生的原因及解決方案
    • A:案例示範   需求：我有一個集合，請問，我想判斷裡面有沒有"world"這個元素，如果有，我就添加一個"javaee"元素，請寫代碼實作。 
    • List list = new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("world");
list.add("d");
list.add("e");

/*Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
    String str = (String)it.next();
    if(str.equals("world")) {
        list.add("javaee");         //這裡會抛出ConcurrentModificationException并發修改異常
    }
}*/
    • B:ConcurrentModificationException出現
      • 疊代器周遊，集合修改集合
    • C:解決方案
      • a:疊代器疊代元素，疊代器修改元素(ListIterator的特有功能add)
      • b:集合周遊元素，集合修改元素 
    • ListIterator lit = list.listIterator();     //如果想在周遊的過程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法
while(lit.hasNext()) {
    String str = (String)lit.next();
    if(str.equals("world")) {
        lit.add("javaee");  
        //list.add("javaee");
    }
}

    八，List集合特有的疊代器ListIterator，ListIterator是Iterator的子接口

    功能概述：

    • boolean hasNext()是否有下一個
    • boolean hasPrevious()是否有前一個
    • Object next()傳回下一個元素
    • Object previous();傳回上一個元素
    九，Vector的特有功能
    • A:Vector類概述  線程安全的ArrayList.
    • B:Vector類特有功能
      • public void addElement(E obj)
      • public E elementAt(int index)
      • public Enumeration elements()
    • C:案例示範
      • Vector的疊代 
      • Vector v = new Vector();                //建立集合對象,List的子類
v.addElement("a");
v.addElement("b");
v.addElement("c");
v.addElement("d");

//Vector疊代
Enumeration en = v.elements();          //擷取枚舉
while(en.hasMoreElements()) {           //判斷集合中是否有元素
    System.out.println(en.nextElement());//擷取集合中的元素
}
    十，資料結構之數組和連結清單
    • A:數組
      • 查詢快修改也快
      • 增删慢
    • B:連結清單
      • 查詢慢,修改也慢
      • 增删快
    十一，List的三個子類的特點（重點***）

    ArrayList:

        底層資料結構是數組，查詢快，增删慢。

        線程不安全，效率高。

    Vector:

        底層資料結構是數組，查詢快，增删慢。

        線程安全，效率低。

        Vector相對ArrayList查詢慢(線程安全的)

        Vector相對LinkedList增删慢(數組結構)

    LinkedList:

        底層資料結構是連結清單，查詢慢，增删快。

        線程不安全，效率高。

    Vector和ArrayList的差別

        Vector是線程安全的,效率低

        ArrayList是線程不安全的,效率高

        共同點:都是數組實作的

    ArrayList和LinkedList的差別

        ArrayList底層是數組結果,查詢和修改快

        LinkedList底層是連結清單結構的,增和删比較快,查詢和修改比較慢

        共同點:都是線程不安全的

      List有三個兒子，我們到底使用誰呢?          查詢多用ArrayList 增删多用LinkedList 如果都多ArrayList
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