【JAVA语言-第14话】集合框架（一）——Collection集合，迭代器，增强for，泛型
目录
集合框架
1.1 概述
????????在Java中，集合是一种用来存储和操作一组对象的容器。它提供了各种实现类和接口，可以根据需求选择合适的集合类型。常见的集合类型有List、Set和Map。List是一个有序的集合，可以包含重复的元素；Set是一个不允许重复元素的集合；Map是一种键值对的集合，每个键值对都是一个Entry对象，键是唯一的。集合框架提供了丰富的方法和功能，可以方便地对集合进行增删改查等操作。?
1.2 集合和数组的区别
集合和数组是Java中两种不同的数据结构，它们的差异主要体现在以下几个方面：
-
数据类型：数组是一种固定长度的数据结构，它可以包含相同类型的元素。集合是一种可变长度的数据结构，可以包含不同类型的元素。
-
大小调整：数组的长度在创建时就被确定，无法动态改变。如果需要增加或删除元素，需要创建一个新的数组。集合的大小是可以动态调整的，可以根据需要添加或删除元素。
-
类型安全：数组可以包含任何类型的元素，包括基本数据类型和自定义类型。集合在泛型的支持下，可以确保只添加特定类型的元素，提供了类型安全的机制。
-
迭代和搜索：对于数组，可以通过下标来访问和修改元素，也可以使用循环遍历数组中的元素。集合提供了更多的迭代和搜索方法，例如迭代器和foreach循环。
-
功能：集合提供了很多便捷的方法和功能，例如排序、查找、去重等。数组相对较为简单，只提供了基本的访问和修改功能。
总的来说，数组在空间上更加高效，因为它们不需要额外的对象来维护元素的添加和删除。但集合在使用上更加灵活，提供了更多的功能和方便的操作方法。根据实际需求，选择使用数组还是集合是根据具体情况来决定的。
1.3 Collection集合
1.3.1 概述?
????????java.util.Collection：单列集合的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，里边定义了所有单列集合共性的方法，任意单列集合都可以使用其中的方法，且继承自java.util包中的Iterable接口，因此它的实现类可以通过迭代器进行遍历。它有List和Set两个重要的子接口。
1.3.2 常用方法
Collection的常用方法，它的所有实现类都可以使用。
修改集合：
????????boolean add(E e)：向集合中添加元素，一般返回true。
????????boolean remove(E e)：删除集合中的某个元素，存在元素（就删除元素，返回true），不存在元素（删除失败，返回false）。
????????void clear()：清空集合中所有的元素，但是不删除集合，集合还在。
????????
获取集合：
????????int size()：获取集合的长度，返回集合中元素的个数。
????????Object[] toArray()：将集合转成一个数组,可以通过索引获取数组元素。
????????
判断集合：
????????boolean contains(E e)：判断集合中是否包含某个元素，包含返回true，不包含返回false。
????????boolean isEmpty()：判断集合是否为空，集合为空返回true，集合不为空返回false。
package com.zhy.coll;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectTest {
public static void main(String[] args) {
//Collection是一个接口，使用多态创建具体的实现类对象，
//Collection<String>是采用泛型写法，表示该集合只能存储String类型的元素，如果省略，表示可以存储Object类型的元素
Collection coll = new ArrayList();
//1.add(E e)：向集合中添加元素
coll.add("张三");
coll.add(123);
coll.add(true);
System.out.println("初始化集合：" + coll);
//2.remove(E e)：删除集合中的某个元素
coll.remove(true);
System.out.println("移除值为true的元素：" + coll);
//3.size()：获取集合的长度
int length = coll.size();
System.out.println("集合的长度：" + length);
//4.toArray()：将集合转成一个数组,遍历数组，可以通过索引获取数组元素
Object[] obj = coll.toArray();
System.out.print("遍历数组元素：");
for(int i = 0; i < obj.length; i++) {
System.out.print(obj[i] + " ");
}
//5.contains(E e)：判断集合中是否包含某个元素
boolean flag = coll.contains(123);
System.out.println("\n集合中是否包含元素123：" + flag);
//6.isEmpty()：判断集合是否为空
boolean isNull = coll.isEmpty();
System.out.println("清空集合前，集合是否为空：" + isNull);
//7.clear()：清空集合中所有的元素
coll.clear();
System.out.println("清空集合中所有的元素：" + coll);
System.out.println("清空集合后，集合是否为空：" + coll.isEmpty());
}
}
1.4 迭代器?
1.4.1 概述
?????????java.util.Iterator：即Collection集合元素的通用遍历方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来；继续再判断，如果还有就再取出来，一直把集合中的所有元素取出，这种取出方式专业术语称为迭代。
1.4.2 常用方法
boolean hasNext()：判断集合中还有没有下一个元素，有就返回true，没有就返回false。
E next()：返回迭代器的下一个元素，取出集合中的下一个元素。
1.4.3 使用步骤?
????????Iterator迭代器是一个接口，我们无法直接使用，需要使用Iterator接口的实现类对象，获取实现类的方式比较特殊，Collection接口中有一个方法，叫iterator()，这个方法返回的就是迭代器的实现类对象Iterator<E> iterator():返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器。步骤如下：
- 使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象，使用Iterator接口接收（多态）。
- 使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素。
- 使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素。
package com.zhy.coll;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class CollectTest {
public static void main(String[] args) {
//1.创建集合对象
Collection coll = new ArrayList();
//2.将集合中添加元素
coll.add("张三");
coll.add(123);
coll.add(true);
System.out.println("初始化集合：" + coll);
//3.获取迭代器实现类，多态写法
Iterator iterator = coll.iterator();
//4.使用迭代器遍历集合元素
System.out.print("使用迭代器遍历集合：");
while (iterator.hasNext()) {
//取出集合的下一个元素，如果集合为空，会抛出异常NoSuchElementException(没有元素异常)
//所以要和iterator.hasNext()组合使用，先判断，在取值。
Object obj = iterator.next();
System.out.print(obj + " ");
}
}
}
?
1.5 增强for循环
1.5.1 概述
????????底层使用的也是迭代器，使用for循环的格式，简化了迭代器的书写，是JDK1.5之后出现的新特性，用来遍历集合和数组，因为没有索引，所以不能对集合中的元素进行增删操作。
1.5.2 使用
格式：
????????for(集合/数组中元素的数据类型 变量名：集合名/数组名){
????????????????System.out.println("变量名");
????????}注：增强for循环必须有被遍历的目标，目标只能是集合或者数组。
package com.zhy.coll;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class CollectTest {
public static void main(String[] args) {
//1.创建集合对象
Collection coll = new ArrayList();
//2.将集合中添加元素
coll.add("张三");
coll.add(123);
coll.add(true);
System.out.println("初始化集合：" + coll);
//3.使用增强for遍历集合
System.out.print("使用增强for遍历集合：");
for(Object obj : coll) {
System.out.print(obj + " ");
}
}
}
?
1.6 泛型
1.6.1 概述
????????是一种未知的数据类型，当我们不知道使用什么数据类型的时候，可以使用泛型，也可以看做是一个变量，用来接收数据类型。
用法：?是在容器后面添加<Type>，Type可以是类，抽象类，接口，表示只能存放这种类型或者其子类。
E e：Element 元素
T t：Type 类型
例如：ArrayList集合在定义的时候，不知道集合中都会存储什么类型的数据，所以类型定义为泛型，创建集合对象的时候，就会确定泛型的数据类型。
1.6.2 使用泛型的利弊
1.6.2.1?好处
- 避免了类型转换的麻烦，存储的是什么类型，取出的就是什么类型。
- 把运行期异常（代码运行之后会抛出的异常），提升到了编译期（写代码的时候就会报错）。
1.6.2.2 弊端
- 泛型是什么类型，就只能存储什么类型的数据；如果不使用泛型的话，默认类型就是Object，可以存储任意类型的数据；但是不安全，容易引发异常。
综合考虑，使用泛型的好处大于弊端，推荐使用泛型。?
package com.zhy.coll;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class CollectTest {
public static void main(String[] args) {
//创建不带泛型的集合,那可以存储任意类型的数据
List list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add("张三");
//创建带<String>泛型的集合，只能存储字符串类型的数据
//如果存储非String类型的数据，会编译报错
List<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("Annie");
list2.add("Bob");
}
}
1.6.3 定义和使用
1.6.3.1 泛型使用到类上
????????定义一个含有含有泛型的类，模拟ArrayList集合，泛型是一个未知的数据类型，当我们不确定需要什么数据类型的时候，可以使用泛型，泛型可以接收任意类型的数据，可以是Integer、String...，创建对象的时候确定泛型的数据类型。
格式：
????????修饰符 class 类名<代表泛型的变量>
????????
注意：
????????需要在所有使用数据类型的地方都改成泛型，包括类、属性、方法、局部变量的数据类型。
package com.zhy.coll;
public class GenericClass<E> {
private E name;
public E getName() {
return name;
}
public void setName(E name) {
this.name = name;
}
}
package com.zhy.coll;
public class CollectTest {
public static void main(String[] args) {
//创建GenericClass对象，泛型指定为String类型，就是将定义类中的所有E都换成String
GenericClass<String> geClass = new GenericClass<String>();
geClass.setName("张三");
System.out.println(geClass.getName());
//创建GenericClass对象，泛型指定为Integer类型，就是将定义类中的所有E都换成Integer
GenericClass<Integer> geClass2 = new GenericClass<Integer>();
geClass2.setName(123);
System.out.println(geClass2.getName());
}
}
1.6.3.2 泛型使用到方法上
????????定义含有泛型的方法：泛型定义在方法的修饰符和返回值类型之间。
格式：
????????修饰符 <泛型> 返回值类型 方法名(参数列表 使用泛型){
????????????????方法体;
????????}????????
注意：
? ? ? ? 含有泛型的方法，在调用方法的时候确定泛型的数据类型，传递什么类型的参数，泛型就是什么类型。
1.6.3.3 泛型使用到接口上
泛型应用到接口上，有两种形式。一是接口定义为泛型，接口的实现类，指定接口的泛型。二是接口使用什么类型，实现类就使用什么类型，创建对象时确定。?
格式：
????????修饰符 interface 接口名<泛型>{}
使用：
? ? ? ? 方式一：Scanner类实现了Iterator接口，并指定接口的泛型为String，所有重写了next方法泛型默认就是Stringpublic interface Iterator<E> { E next(); }public final class Scanner implements Iterator<String>, Closeable { public String next() {//……} //…… }? ? ? ? 方式二：类跟着接口走，就相当于定义了一个含有泛型的类，创建对象的时候确定泛型的类型。
public interface List<E> extends Collection<E> { void add(int index, E element); E get(int index); //…… }public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { public boolean add(E e) {//……} public E get(int index) {//……} //…… }
1.6.4 泛型的通配符?
?????????当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以使用通配符<?>表示，但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。
？：代表任意的数据类型，不能创建对象使用，只能作为方法的参数使用。
1.6.5 通配符的高级使用——受限泛型?
?????????之前指定泛型的时候，实际上是可以任意设置的，只要是类就可以设置，但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。
泛型的上限：
????????格式：类型名称 <? extends T> 对象名称
????????含义：表示只能接收T类型及其子类。所以往集合里面取出来的元素一定可以转型为T类型，是安全的。但是往集合放元素，可能放的子类A的数据，但实际是子类B的泛型，无法确定类型，所以会编译报错。????????
泛型的下限：
????????格式：类型名称 <? super T> 对象名称
????????含义：表示只能接收T类型及其父类。所有对象都继承Object对象，所以不管往集合里面放入什么类型的数据，Object都可以接收，是安全的。但是如果从集合里面取元素，无法确定类型，用实际类型接收不可取。总结：
? ? ? ? 1.如果希望只取出，不插入，就使用 "? extends T"。
? ? ? ? 2.如果希望只插入，不取出，就使用 "? super T"。
? ? ? ? 3.如果希望，又能插入，又能取出，就不要用通配符 "？"。
? ? ? ? 4.子类泛型和父类泛型 不可以像对象那样进行子父类之间的转换。
package com.zhy.coll;
import java.util.ArrayList;
public class TestGeneric {
/**
* 遍历Animal及其子类的集合
* @param list
*/
public static void iterate(ArrayList<? extends Animal> list) {
for (Animal animal : list) {
System.out.println(animal.name);
}
}
public static void main(String[] args) {
//传递Animal对象集合
ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<>();
iterate(animals);
//传递Animal的子类对象Dog集合
ArrayList<Dog> dogs = new ArrayList<>();
iterate(dogs);
}
}本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我的编程经验分享网邮箱：chenni525@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！
- Python教程
- 深入理解 MySQL 中的 HAVING 关键字和聚合函数
- Qt之QChar编码（1）
- MyBatis入门基础篇
- 用Python脚本实现FFmpeg批量转换
- Spark 的宽依赖和窄依赖
- VTK学习笔记（四十二）vtk绘制箭头
- 代码随想录算法训练营第二十五天 | 216.组合总和III、 17.电话号码的字母组合
- Tuxera NTFS for Mac2024免费Mac读写软件下载教程
- 【MySQL库的操作】
- auto关键字的含义以及常见用法，C++11中的关键字
- easycode的vm生成模板
- 【Redis】Redis 进阶
- Python（七）—— 内置模块
- 抖音滑块验证码滑动距离计算