day14-Collection&List集合

1.Collection集合

1.1集合體系結構【記憶】

集合類的特點

提供一種存儲空間可變的存儲模型，存儲的資料容量可以随時發生改變
集合類的體系圖

day14-Collection&List集合

1.2Collection集合概述和基本使用【應用】

Collection集合概述
- 是單例集合的頂層接口，它表示一組對象，這些對象也稱為Collection的元素
- JDK 不提供此接口的任何直接實作，它提供更具體的子接口（如Set和List）實作

Collection集合基本使用

public class CollectionDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //建立Collection集合的對象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();

        //添加元素：boolean add(E e)
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");

        //輸出集合對象
        System.out.println(c);
    }
}

1.3Collection集合的常用方法【應用】

方法名	說明
boolean add(E e)	添加元素
boolean remove(Object o)	從集合中移除指定的元素
void clear()	清空集合中的元素
boolean contains(Object o)	判斷集合中是否存在指定的元素
boolean isEmpty()	判斷集合是否為空
int size()	集合的長度，也就是集合中元素的個數

1.4Collection集合的周遊【應用】

疊代器的介紹
- 疊代器，集合的專用周遊方式
- Iterator iterator()：傳回此集合中元素的疊代器，通過集合的iterator()方法得到
- 疊代器是通過集合的iterator()方法得到的，是以我們說它是依賴于集合而存在的
Collection集合的周遊

public class IteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立集合對象
        Collection<String> c = new ArrayList<>();

        //添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        c.add("javaee");

        //Iterator<E> iterator()：傳回此集合中元素的疊代器，通過集合的iterator()方法得到
        Iterator<String> it = c.iterator();

        //用while循環改進元素的判斷和擷取
        while (it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.5集合使用步驟圖解【了解】

使用步驟

day14-Collection&List集合

1.6集合的案例-Collection集合存儲學生對象并周遊【應用】

案例需求

建立一個存儲學生對象的集合，存儲3個學生對象，使用程式實作在控制台周遊該集合

代碼實作

學生類

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }
}

測試類

public class CollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立Collection集合對象
        Collection<Student> c = new ArrayList<Student>();

        //建立學生對象
        Student s1 = new Student("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("張曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖賢", 33);

        //把學生添加到集合
        c.add(s1);
        c.add(s2);
        c.add(s3);

        //周遊集合(疊代器方式)
        Iterator<Student> it = c.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

2.List集合

2.1List集合概述和特點【記憶】

List集合概述
- 有序集合(也稱為序列)，使用者可以精确控制清單中每個元素的插入位置。使用者可以通過整數索引通路元素，并搜尋清單中的元素
- 與Set集合不同，清單通常允許重複的元素
List集合特點
- 有索引
- 可以存儲重複元素
- 元素存取有序

2.2List集合的特有方法【應用】

方法名	描述
void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index)	删除指定索引處的元素，傳回被删除的元素
E set(int index,E element)	修改指定索引處的元素，傳回被修改的元素
E get(int index)	傳回指定索引處的元素

2.3集合的案例-List集合存儲學生對象并周遊【應用】

案例需求

建立一個存儲學生對象的集合，存儲3個學生對象，使用程式實作在控制台周遊該集合

代碼實作

學生類

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }
}

測試類

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立List集合對象
        List<Student> list = new ArrayList<Student>();

        //建立學生對象
        Student s1 = new Student("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("張曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖賢", 33);

        //把學生添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        //疊代器方式
        Iterator<Student> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        
        System.out.println("--------");

        //for循環方式
        for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }

    }
}

2.4并發修改異常【應用】

出現的原因

疊代器周遊的過程中，通過集合對象修改了集合中的元素，造成了疊代器擷取元素中判斷預期修改值和實際修改值不一緻，則會出現：ConcurrentModificationException
- 源碼
  
  在疊代器的方法中進行掉用了方法checkForComdification();
  
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  checkForComdifcation方法：
day14-Collection&List集合
解決的方案

用for循環周遊，然後用集合對象做對應的操作即可

示例代碼

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立集合對象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //周遊集合，得到每一個元素，看有沒有"world"這個元素，如果有，我就添加一個"javaee"元素，請寫代碼實作
//        Iterator<String> it = list.iterator();
//        while (it.hasNext()) {
//            String s = it.next();
//            if(s.equals("world")) {
//                list.add("javaee");
//            }
//        }

        for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            String s = list.get(i);
            if(s.equals("world")) {
                list.add("javaee");
            }
        }

        //輸出集合對象
        System.out.println(list);
    }
}

2.5清單疊代器【應用】

ListIterator介紹
- 通過List集合的listIterator()方法得到，是以說它是List集合特有的疊代器
- 用于允許程式員沿任一方向周遊的清單疊代器，在疊代期間修改清單，并擷取清單中疊代器的目前位置

示例代碼

public class ListIteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立集合對象
        List<String> list = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //擷取清單疊代器
        ListIterator<String> lit = list.listIterator();
        while (lit.hasNext()) {
            String s = lit.next();
            if(s.equals("world")) {
                lit.add("javaee");
            }
        }

        System.out.println(list);

    }
}

可以進行對數組元素修改原因

在ArrayList中的内部類ListIterator中

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2.6增強for循環【應用】

定義格式

for(元素資料類型 變量名 : 數組/集合對象名) {
    循環體;
}

示例代碼

public class ForDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        for(int i : arr) {
            System.out.println(i);
        }
        
        System.out.println("--------");

        String[] strArray = {"hello","world","java"};
        for(String s : strArray) {
            System.out.println(s);
        }
        
        System.out.println("--------");

        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        for(String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
        
        System.out.println("--------");

        //内部原理是一個Iterator疊代器
        /*
        for(String s : list) {
            if(s.equals("world")) {
                list.add("javaee"); //ConcurrentModificationException
            }
        }
        */
    }
}

2.7集合的案例-List集合存儲學生對象三種方式周遊【應用】

案例需求

建立一個存儲學生對象的集合，存儲3個學生對象，使用程式實作在控制台周遊該集合

代碼實作

學生類

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }
}

測試類

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立List集合對象
        List<Student> list = new ArrayList<Student>();

        //建立學生對象
        Student s1 = new Student("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("張曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖賢", 33);

        //把學生添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        //疊代器：集合特有的周遊方式
        Iterator<Student> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //普通for：帶有索引的周遊方式
        for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //增強for：最友善的周遊方式
        for(Student s : list) {
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        }
    }
}

3.資料結構

3.1資料結構之棧和隊列【記憶】

棧結構

先進後出
隊列結構

先進先出

3.2資料結構之數組和連結清單【記憶】

數組結構

查詢快、增删慢
連結清單結構

查詢慢、增删快

4.List集合的實作類

4.1List集合子類的特點【記憶】

ArrayList集合

底層是數組結構實作，查詢快、增删慢
LinkedList集合

底層是連結清單結構實作，查詢慢、增删快

4.2集合的案例-ArrayList集合存儲學生對象三種方式周遊【應用】

案例需求

建立一個存儲學生對象的集合，存儲3個學生對象，使用程式實作在控制台周遊該集合

代碼實作

學生類

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }
}

測試類

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立ArrayList集合對象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();

        //建立學生對象
        Student s1 = new Student("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("張曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖賢", 33);

        //把學生添加到集合
        array.add(s1);
        array.add(s2);
        array.add(s3);

        //疊代器：集合特有的周遊方式
        Iterator<Student> it = array.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //普通for：帶有索引的周遊方式
        for(int i=0; i<array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //增強for：最友善的周遊方式
        for(Student s : array) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

4.3LinkedList集合的特有功能【應用】

特有方法

方法名	說明
public void addFirst(E e)	在該清單開頭插入指定的元素
public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此清單的末尾
public E getFirst()	傳回此清單中的第一個元素
public E getLast()	傳回此清單中的最後一個元素
public E removeFirst()	從此清單中删除并傳回第一個元素
public E removeLast()	從此清單中删除并傳回最後一個元素

day14-Collection&List集合

1.Collection集合

1.1集合體系結構【記憶】

1.2Collection集合概述和基本使用【應用】

1.3Collection集合的常用方法【應用】

1.4Collection集合的周遊【應用】

1.5集合使用步驟圖解【了解】

1.6集合的案例-Collection集合存儲學生對象并周遊【應用】

2.List集合

2.1List集合概述和特點【記憶】

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2.3集合的案例-List集合存儲學生對象并周遊【應用】

2.4并發修改異常【應用】

2.5清單疊代器【應用】

2.6增強for循環【應用】

2.7集合的案例-List集合存儲學生對象三種方式周遊【應用】

3.資料結構

3.1資料結構之棧和隊列【記憶】

3.2資料結構之數組和連結清單【記憶】

4.List集合的實作類

4.1List集合子類的特點【記憶】

4.2集合的案例-ArrayList集合存儲學生對象三種方式周遊【應用】

4.3LinkedList集合的特有功能【應用】

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