day18--Java集合01

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Java集合01 1.什麼是集合？ 前面我們保存數據使用的是數組，數組有不足的地方，我們來分析一下： 長度開始時必須指定，而且一但指定不能更改 保存的必須是同一類型的元素 使用數組進行增加/刪除元素的很麻煩 重新創建一個數組，將舊數組的元素拷貝過來 集合的好處： 可以動態地保存任意多個對象，使用比較 ...


Java集合01

1.什麼是集合？

前面我們保存數據使用的是數組，數組有不足的地方，我們來分析一下：

  1. 長度開始時必須指定，而且一但指定不能更改
  2. 保存的必須是同一類型的元素
  3. 使用數組進行增加/刪除元素的很麻煩----重新創建一個數組，將舊數組的元素拷貝過來
  • 集合的好處：
    • 可以動態地保存任意多個對象，使用比較方便
    • 提供了一系列方便的操作對象的方法：add、remove、set、get等
    • 使用集合添加、刪除新元素簡單高效

1.1集合的框架體系

  1. 集合主要是兩組（單列集合，雙列集合）
  2. Collection介面有兩個重要的子介面List和Set，它們的實現子類都是單列集合
  3. Map介面的實現子類 是雙列集合，存放的是 K-V

例子

package li.collections;
import java.util.*;

public class CollectionsTest {
    public static void main(String[] args) {
        //Collection
        //Map

        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add("jack");//單列
        arrayList.add("tony");

        HashMap hashMap = new HashMap();
        hashMap.put("No1","北京");//雙列
        hashMap.put("No2","上海");      
    }

}

2.Collection介面

  • Collection介面實現類的特點
public interface Collecion<E> extends Iterable<E>
  1. Collection 實現子類可以存放多個元素，每個元素可以是Object
  2. Collection的實現類，有些可以存放重覆的元素，有些不可以
  3. Collection的實現類，有些是有序的（List），有些是無序的（Set）
  4. Collection介面沒有直接實現的子類，是通過它的子介面List和Set來實現的

2.1Collection方法

  1. add（）添加單個元素
  2. remove（）刪除指定元素
  3. contains（）查找元素是否存在
  4. size（）獲取元素個數
  5. isEmpty（）判斷是否為空
  6. clear（）清空
  7. addAll（）添加多個元素
  8. containsAll（）查找多個元素是否都存在
  9. removeAll（）刪除多個元素

例子1：Collection介面不能直接被實例化，因此以實現了介面的子類ArrayList來演示

package li.collections;
import java.util.*;

public class CollectionMethod {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();

        //1. add（）添加單個元素
        list.add("jack");
        list.add(10);//list.add(new Integer(10)); 自動裝箱
        list.add(true);
        System.out.println("list="+list);//list=[jack, 10, true]  註意裡面的元素都是對象，非基本數據類型

        //2. remove（）刪除指定元素
        //list.remove(0);//指定刪除的索引
        //System.out.println("list="+list);//list=[10, true]
        list.remove(true);//指定刪除某個對象
        System.out.println("list="+list);//list=[jack, 10]

        //3. contains（）查找元素是否存在
        System.out.println(list.contains("jack"));//true

        //4. size（）獲取元素個數
        System.out.println(list.size());//2

        //5. isEmpty（）判斷是否為空
        System.out.println(list.isEmpty());//false

        //6. clear（）清空
        list.clear();
        System.out.println(list);//[]  空的集合

        //7. addAll（）添加多個元素
        ArrayList list2 =new ArrayList();
        list2.add("紅樓夢");
        list2.add("三國演義");
        list.addAll(list2);
        System.out.println("list="+list);//list=[紅樓夢, 三國演義]

        //8. containsAll（）查找多個元素是否都存在
        System.out.println(list.containsAll(list2));//true

        //9. removeAll（）刪除多個元素
        list.add("聊齋誌異");
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("list="+list);//list=[聊齋誌異]

    }

}

3.迭代器遍歷

  • 迭代：即Collection集合元素的通用獲取方式。在取元素之前先要判斷集合中有沒有元素，如果有，就把這個元素取出來，繼續再判斷，如果還有就再取出出來。一直把集合中的所有元素全部取出。這種取出方式專業術語稱為迭代。

  • 基本介紹：

  1. Iterator對象稱為迭代器，主要用於遍歷Collection集合中的元素。
  2. 所有實現了Collection介面的集合類都有一個iterator（）方法，用以返回一個實現了Iterator介面的對象，即可以返回一個迭代器
  3. Iterator僅用於遍歷集合，Iterator本身並不存放對象
  • Iterator介面的常用方法如下：
    • public E next（）：返回迭代的下一個元素。
    • public boolean hasNext（）：如果仍有元素可以迭代，則返回 true。
    • default void remove（）：
  • 迭代器的執行原理：

PS：在調用iterator.next（）方法之前一定必須要調用iterator.hasNext（）方法來進行檢測，若不調用且下一條記錄無效則會拋出 NoSuchElementException 異常。

例子：

package li.collections;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class CollectionIterator {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();

        col.add(new Book("三國演義","羅貫中",10.1));
        col.add(new Book("小李飛刀","古龍",5.1));
        col.add(new Book("紅樓夢","曹雪芹",34.6));

        System.out.println("col"+col);//col[Book{name='三國演義', author='羅貫中', price=10.1}, Book{name='小李飛刀', author='古龍', price=5.1}, Book{name='紅樓夢', author='曹雪芹', price=34.6}]

        //現在想要遍歷這個col集合
        //1.先得到col集合對應的迭代器
        
        Iterator iterator = col.iterator();
        
        //2.使用while迴圈遍歷
        while (iterator.hasNext()) {
            Object next =  iterator.next();
            System.out.println(next);
        }
        //3.當退出while迴圈之後，這使得iterator迭代器指向最後的元素，
        // 這時如果再執行iterator.next()就會出現NoSuchElementException異常
        //4.如果想要再次遍歷集合，則需要重置迭代器
        //重置迭代器，這之後就可以再次遍歷，實質上是重新創建了一個迭代器對象
        iterator = col.iterator();
    }

}

class Book{
    private String name;
    private String author;
    private double price;

    public Book(String name, String author, double price) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}
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快捷鍵：itit

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快捷鍵：Ctrl+j 顯示所有快捷鍵

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4.集合增強

  • Collection介面遍歷對象的方式1--迭代器遍歷 2--for迴圈增強

  • 增強for迴圈，可以代替iterator迭代器，特點：增強for迴圈就是簡化版的iterator，本質一樣。只能用於遍歷集合或者數組。

  • 基本語法：

    for(元素類型 元素名：集合名或數組名){
    訪問元素
}

    例子：

    package li.collections;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class CollectionFor {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();

        col.add(new Book("三國演義","羅貫中",10.1));
        col.add(new Book("小李飛刀","古龍",5.1));
        col.add(new Book("紅樓夢","曹雪芹",34.6));

        //增強for,用於集合
        //增強for底層仍然是迭代器
        //因此增強for可以理解成簡化版的迭代器
        for (Object book:col) {//元素類型 元素名：集合名或數組名
            System.out.println("book="+book);
        }

        //使用增強for，不但可以適用於集合，還可以用於數組

        int[] nums ={1,3,8,10};
        for (int i:nums){
            System.out.println("i="+i);
        }
    }
}
    image-20220809185952366

快捷鍵：集合名.for

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5.List介面

List介面是Collection介面的子介面

  • List集合類中的元素有序（即添加順序和取出順序一致），且可重覆
  • List集合中的每個元素都有其對應的順序索引，即支持索引
  • List容器中的元素都對應一個整數型序號記載在其容器中的位置，可以根據序號存取容器中的元素
  • JDK API中List介面的實現子類有很多，常用的有ArrayList、LinkedList和Vector
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5.1List介面的常用方法

  1. boolean add(int index, E element) 將指定的元素插入此列表中的指定位置（可選操作）

  2. boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) 將指定集合中的所有元素插入到此列表中的指定位置（可選操作）

  3. Obect get(int index) 返回此列表中指定位置的元素

  4. int indexOf(Object o) 返回此列表中指定元素的第一次出現的索引，如果此列表不包含元素，則返回-1

  5. int lastIndexOf(Object o) 返回此列表中指定元素的最後一次出現的索引，如果此列表不包含元素，則返回-1

  6. Object remove(int index) 刪除該列表中指定位置的元素,並返回此元素（可選操作）

  7. Object set(int index, E element) 用指定的元素（可選操作）替換此列表中指定位置的元素

  8. List subList(int fromIndex, int toIndex) 返回從 fromIndex(不含)到 toIndex(不含)位置的子集合：[fromIndex,toIndex)

例子：

package li.collections.list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListMethod {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("張三豐");
        list.add("賈寶玉");

        //boolean add(int index, E element)
        //將指定的元素插入此列表中的指定位置（可選操作）
        list.add(1,"楊過");//在index=1的位置插入一個對象
        System.out.println(list);//[張三豐, 楊過, 賈寶玉]

        //boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
        //將指定集合中的所有元素插入到此列表中的指定位置（可選操作）
        List list2 = new ArrayList();
        list2.add("jack");
        list2.add("tom");
        list.addAll(1,list2);//在索引1位置插入list2集合的元素
        System.out.println(list);//[張三豐, jack, tom, 楊過, 賈寶玉]

        //Obect get(int index)
        // 返回此列表中指定位置的元素。

        //int indexOf(Object o)
        //返回此列表中指定元素的第一次出現的索引，如果此列表不包含元素，則返回-1
        System.out.println(list.indexOf("tom"));//2

        //int lastIndexOf(Object o)
        //返回此列表中指定元素的最後一次出現的索引，如果此列表不包含元素，則返回-1
        list.add("楊過");
        System.out.println(list);//[張三豐, jack, tom, 楊過, 賈寶玉, 楊過]
        System.out.println(list.lastIndexOf("楊過"));//5

        //Object remove(int index)
        //刪除該列表中指定位置的元素,並返回此元素（可選操作）
        list.remove(3);
        System.out.println(list);//[張三豐, jack, tom, 賈寶玉, 楊過]

        //Object set(int index, E element)
        //用指定的元素（可選操作）替換此列表中指定位置的元素
        list.set(1,"馬麗");
        System.out.println(list);//[張三豐, 馬麗, tom, 賈寶玉, 楊過]

        //List subList(int fromIndex, int toIndex)
        //返回從 fromIndex(不含)到 toIndex(不含)位置的子集合：[fromIndex,toIndex)
        List returnList = list.subList(0,2);
        System.out.println(returnList);//[張三豐, 馬麗]


    }
}

5.2List的三種遍歷方式

List的三種遍歷方式：

  1. 使用iterator迭代器
  2. 使用增強for迴圈
  3. 使用for迴圈

例子：

package li.collections.list;

import java.util.*;

public class ListFor {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {

        //List介面的實現子類 Vector LinkedList同理
        
        //List list = new ArrayList();
        //List list = new Vector();
        List list = new LinkedList();
        list.add("jack");
        list.add("tom");
        list.add("魚香肉絲");
        list.add("北京烤鴨");

        //1.使用迭代器
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.print(obj);
        }

        //2.增強for迴圈
        for (Object obj:list) {
            System.out.print(obj);
        }

        //使用普通for迴圈
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.print(list.get(i));
        }
    }
}
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5.3List排序練習

使用List的實現類添加三本圖書，並遍歷，列印效果如下：

名稱：XX 價格：xx 作者：xx

名稱：XX 價格：xx 作者：xx

名稱：XX 價格：xx 作者：xx

要求：

  1. 按價格排序，從低到高（使用冒泡排序）

  2. 要求使用ArrayList、LinkedList、Vector三種集合實現

使用冒泡實現集合的排序

package li.collections.list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@SuppressWarnings("all")
public class ListExercise {

    public static void main(String[] args) {

        //使用ArrayList,LinkedList、Vector同理
        List list = new ArrayList();
        list.add(new Book("紅樓夢", 65.5, "曹雪芹"));
        list.add(new Book("西游記", 48.8, "吳承恩"));
        list.add(new Book("三國演義", 55, "羅貫中"));
        list.add(new Book("水滸傳", 36, "施耐庵"));


        System.out.println("====未排序前遍歷====");
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }

        sort(list);

        System.out.println("====排序後遍歷====");
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }


    }

    //對集合進行排序
    public static void sort(List list) {
        int listSize = list.size();//獲取集合的長度
        Book book1;
        Book book2;
        for (int i = 0; i < listSize - 1; i++) {//輪數
            for (int j = 0; j < listSize - 1 - i; j++) {//每輪的索引
                book1 = (Book) list.get(j);
                book2 = (Book) list.get(j + 1);
                if (book1.getPrice() > book2.getPrice()) {
                    list.set(j, book2);
                    list.set(j + 1, book1);
                }

            }
        }


    }
}


class Book {
    private String name;
    private double price;
    private String author;

    public Book() {
    }

    public Book(String name, double price, String author) {
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.author = author;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    @Override
    public String toString() {//按格式重寫toString方法
        return "名稱：" + name + "\t\t" + "價格：" + price + "\t\t" + "作者：" + author;
    }
}
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