Java集合概述（Collection集合）

集合

一、集合与数组

数组的特点：数组定义完成并启动后，类型确定、长度固定。

因此，在进行增删操作的时候，数组是不太合适的，可能需要放弃原有数组或者移位

弊端：

• 不适合元素的个数和类型不确定的业务场景
• 不适合做需要增删数据操作
• 数组的功能也比较的单一，处理数据的能力并不是很强大

因此，引入了集合。

集合是java中存储对象数据的一种容器

集合的特点：集合的大小不固定，启动后可以动态变化，类型也可以选择不固定。

优势：

• 集合非常适合元素个数不能确定，且需要做元素的增删操作的场景。
• 同时，集合提供的种类特别的丰富，功能也是非常强大的，开发中集合用的更多。

总结：

1. 数组和集合的元素存储的个数问题。
   • 数组定义后类型确定，长度固定
   • 集合类型可以不固定，大小是可变的。
2. 数组和集合存储元素的类型问题。
   • 数组可以存储基本类型和引用类型的数据。
   • 集合只能存储引用数据类型的数据。
3. 数组和集合适合的场景
   • 数组适合做数据个数和类型确定的场景。
   • 集合适合做数据个数不确定，且要做增删元素的场景，集合种类更多，功能更强大。

二、集合类体系结构

集合：

• Collection单列集合，每个元素（数据）只包含一个值。
• Map双列集合，每个元素包含两个值（键值对）。

Collection集合特点

• List系列集合：添加的元素是有序、可重复、有索引。
  • ArrayList、LinekdList ：有序、可重复、有索引。
• Set系列集合：添加的元素是无序、不重复、无索引。
  • HashSet: 无序、不重复、无索引
  • LinkedHashSet: 有序、不重复、无索引。
  • TreeSet：按照大小默认升序排序、不重复、无索引。

public class CollectionDemo1 {public static void main(String[] args) {//有序 可重复 有索引Collection list=new ArrayList<>();list.add("Java");list.add("Java");list.add("Mybatis");list.add(12);list.add(12);list.add(false);list.add(false);System.out.println(list);//[Java, Java, Mybatis, 12, 12, false, false]//无序 不重复 无索引Collection list1=new HashSet();list1.add("Java");list1.add("Java");list1.add("Mybatis");list1.add(12);list1.add(12);list1.add(false);list1.add(false);System.out.println(list1);//[Java, false, 12, Mybatis]}
}

三、泛型(约定集合存储数据类型)

集合都是泛型的形式，可以在编译阶段约束集合只能操作某种数据类型

Collection<String> lists = new ArrayList<String>();
Collection<String> lists = new ArrayList<>(); // JDK 7开始后面的泛型类型申明可以省略不写

注意：集合和泛型都只能支持引用数据类型，不支持基本数据类型，所以集合中存储的元素都认为是对象。

//Collection<int> lists = new ArrayList<>(); 错误写法

如果集合中要存储基本类型的数据怎么办？

// 存储基本类型使用包装类
Collection<Integer> lists1 = new ArrayList<>();
Collection<Double> lists2 = new ArrayList<>();

四、Collection集合常用API

Collection是单列集合的祖宗接口，它的功能是全部单列集合都可以继承使用的。

五、Collection集合的遍历方式

方式一：迭代器
方式二：foreach/增强for循环
方式三：lambda表达式

5.1 迭代器遍历

迭代器遍历概述

• 遍历就是一个一个的把容器中的元素访问一遍。
• 迭代器在Java中的代表是Iterator，迭代器是集合的专用的遍历方式

public static void main(String[] args) {Collection<String> list=new ArrayList<>();list.add("String1");list.add("String2");list.add("String3");list.add("String4");System.out.println(list);//[String1, String2, String3, String4]//1.得到当前集合的迭代器对象Iterator<String> i= list.iterator();//2.定义while循环while (i.hasNext()){String element=i.next();System.out.println(element);}}

• Collection集合获取迭代器
  • Iterator iterator()：返回集合中的迭代器对象，该迭代器对象默认指向当前集合的0索引
• Iterator中的常用方法
  • boolean hasNext():询问当前位置是否有元素存在，存在返回true ,不存在返回false
  • E next()：获取当前位置的元素，并同时将迭代器对象移向下一个位置，注意防止取出越界

迭代器如果取元素越界会出现什么问题

会出现NoSuchElementException异常

5.2 增强for循环(for each):

既可以遍历集合也可以遍历数组。
它是JDK5之后出现的，其内部原理是一个lterator迭代器，遍历集合相当于是迭代器的简化写法。
实现Iterable接口的类才可以使用迭代器和增强for，Collection接口已经实现了lterable接口。

格式：

for(元素数据类型 变量名 : 数组或者Collection集合) {//在此处使用变量即可，该变量就是元素
}

例子

public static void main(String[] args) {Collection<String> list=new ArrayList<>();list.add("String1");list.add("String2");list.add("String3");list.add("String4");System.out.println(list);//[String1, String2, String3, String4]//foreach 进行遍历for (String element:list) {System.out.println(element);}        }

5.3 lambda表达式

Collection结合Lambda遍历的API:
default void forEach(Consumer<? super T> action): 结合lambda遍历集合

    public static void main(String[] args) {Collection<String> list=new ArrayList<>();list.add("String1");list.add("String2");list.add("String3");list.add("String4");System.out.println(list);//[String1, String2, String3, String4]//forEach 内部类list.forEach(new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String s) {System.out.println(s);}});//ForEach lambda表达式list.forEach((String s)->{System.out.println(s);});//ForEach lambda表达式简化list.forEach(s->System.out.println(s));}

ForEach方法的底层代码：通过增强for实现

default void forEach(Consumer<? super T> action) {Objects.requireNonNull(action);for (T t : this) {action.accept(t);}}

六、Collection集合存储自定义类型的对象

案列需求：某影院系统需要在后台存储上述三部电影，然后依次展示出来
分析

1. 定义一个电影类

public class Movie {private String name;private double score;private String actor;public Movie(String name, double score, String actor) {this.name = name;this.score = score;this.actor = actor;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getScore() {return score;}public void setScore(double score) {this.score = score;}public String getActor() {return actor;}public void setActor(String actor) {this.actor = actor;}
}

2. 定义一个集合存储电影对象。
3. 创建3个电影对象，封装相关数据，把3个对象存入到集合中去。
4. 遍历集合中的3个对象，输出相关信息。

public class TestDemo {public static void main(String[] args) {//定义一个集合存储电影对象。Collection<Movie> movies=new ArrayList<>();//创建3个电影对象，封装相关数据，把3个对象存入到集合中去。movies.add(new Movie("《肖生克的救赎》", 9.7 ,  "罗宾斯"));movies.add(new Movie("《霸王别姬》", 9.6 ,  "张国荣、张丰毅"));movies.add(new Movie("《阿甘正传》", 9.5 ,  "汤姆.汉克斯"));//遍历集合中的3个对象，输出相关信息。for (Movie m:movies) {System.out.println("片名"+m.getName());System.out.println("评分"+m.getScore());System.out.println("导演"+m.getActor());}}
}

集合中存储的是元素的什么信息?

集合中存储的是元素对象的地址。

七、常见数据结构

• 队列：先进先出，后进后出。
• 栈：后进先出，先进后出。
• 数组：内存连续区域，查询快，增删慢。
• 链表：元素是游离的，查询慢，首尾操作极快。
• 二叉树：永远只有一个根节点, 每个结点不超过2个子节点的树。
• 查找二叉树：小的左边，大的右边，但是可能树很高，查询性能变差。
• 平衡查找二叉树：让树的高度差不大于1，增删改查都提高了。
• 红黑树（就是基于红黑规则实现了自平衡的排序二叉树）