Collection 介面及其常用方法

Collection 介面及其常用方法

Collection 介面的特點

Collection介面沒有直接實現類，提供了更具體的子介面（如Set和List）的實現。Collection實現類（通常通過其中一個子介面間接實現Collection）可以存放多個 Object 類型的元素。有些Collection介面的實現類可以存放重覆的元素（List），有些則不可以（Set）。有些Collection介面的實現類是有序的（List），有些是無序的（Set）。

所有通用的Collection實現類都會提供兩個"標準"構造方法：一個無參構造方法，來創建一個空的集合；以及一個帶有單個Collection類型參數的構造方法，創建一個與參數集合具有相同元素的新集合。實際上，後一種構造方法可以複製任何集合，生成一個與參數集合元素相同的所需類型的集合。

public class CollectionConstructors() {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList list = new ArrayList();
    System.out.println("list = " + list); // list = []
	
	list.add(1);
	list.add(2);
	list.add(3);
	System.out.println("list = " + list); // list = [1, 2, 3]

	Vector<Object> vector = new Vector<>(list);
	System.out.println("vector = " + vector);  // vector = [1, 2, 3]
  }
}

Collection 介面常用方法

下麵的代碼以其間接實現類ArrayList演示Collection介面的常用方法。

public class CollectionMethod() {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList<>();
    
    // boolean add(E e)
    // 給集合中添加指定的元素，添加成功則返回 true。如果此集合不允許重覆元素並且已經包含了指定的元素，
    // 則返回 false。支持此操作的實現類可能會對添加到該集合中的元素進行限制。如果一個集合拒絕添加某個
    // 特定元素的原因不是因為集合已經包含該元素，會拋出一個異常（而不是返回 false）。
    collection.add("hello");
    collection.add(10);
    collection.add(true);
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = [hello, 10, true]
    
    // boolean remove(Object o)
    // 從集合中移除指定元素的一個實例。如果集合包含多個滿足 (o==null ? e==null : o.equals(e))條件的元素 e，
    // 則移除第一個元素 e。移除完成後返回 true。
    collection.remove("hello");
	System.out.println("collection = " + collection); // collection = [10, true]
    
    // boolean contains(Object o)
    // 如果此集合包含指定元素，則返回 true。更準確地說，當且僅當此集合包含至少
    // 一個滿足(o==null ? e==null : o.equals(e))條件的元素 e 時，返回 true。
    System.out.println(collection.contains(10));// true
    
    // int size()
    // 返回此集合中的元素數量
    System.out.println(collection.size());// 2
    
    // boolean isEmpty()
    // 判斷集合是否為空
    System.out.println(collection.isEmpty());// false
    
    // void clear()
    // 清空集合中的元素
    collection.clear();
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = []
    
    // boolean addAll(Collection<? extends E> c)
    // 將指定集合中的所有元素添加到此集合中
    Collection collection1 = new ArrayList();
    collection1.add("Mary");
    collection1.add("Luck");
    collection.addAll(collection1);
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = [Mary, Luck]
   
    // boolean containsAll(Collection<?> c)
    // 判斷此集合是否包含指定集合中的所有元素
    System.out.println(collection.containsAll(collection1));// true

    // boolean removeAll(Collection<?> c)
    // 從此集合中移除與指定集合中相同的所有元素。在此調用返回後，此集合將不包含與指定集合共有的任何元素。
    collection.add("King");
    collection.removeAll(collection1);
    System.out.println("collection = " + collection); // collection = [King]
  }
}

Collection 介面遍歷元素方式

使用 Iterator（迭代器）

Iterator介面是集合的迭代器，主要用於遍歷Collection集合中的元素。所有實現了Collection介面的實現類，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。

Iterator介面的方法：

// 判斷是否還有下一個元素
boolean hasNext()
  
// 返回集合中的下一個元素
E next()

// 從底層集合中移除此迭代器返回的最後一個元素。每次調用 next() 只能調用此方法一次。
// 如果在調用此方法之前尚未調用過 next() 方法，或者在最後一次調用 next() 方法之後
// 已經調用了過一次 remove() 方法，則拋出 IllegalStateException 異常。
default void remove() 

// 對剩餘的每個元素執行給定的操作，直到所有元素被處理完或操作拋出異常為止。
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action)

迭代器的使用示例代碼：

public class CollectionIterateor() {
  public static void main(String[] args) {
    Collection col = new ArrayList();
    col.add("紅樓夢");
    col.add("西游記");
    col.add("三國演義");
    col.add("水滸傳");

    // 遍歷 col 集合
    // 先獲得 col 對應的迭代器
    Iterator iterator = col.iterator();
    // 使用 while 迴圈遍歷
    while (iterator.hasNext()) {// 判斷是否還有元素
      Object obj = iterator.next(); // 返回下一個元素，類型是 Object
      System.out.println("obj = " + obj);
    }
    
    // 當退出 while 迴圈後，iterator 迭代器指向最後一個元素
    // 此時再調用 next() 會拋出 NoSuchElementException 異常
    // iterator.next();
    
    // 如果需要再次遍歷，需要重製迭代器。
    System.out.println("===第二次遍歷===");
    iterator = col.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      Object obj = iterator.next();
      System.out.println("obj = " + obj);
    }
  }
}

當迭代器中不存在下一個元素時，直接調用 iterator.next() 方法會拋出 NoSuchElementException 異常，所以調用 iterator.next() 方法之前需要調用 iterator.hasNext() 方法。

增強 for 迴圈

增強 for 迴圈是簡化版的 iterator，本質一樣，只能用來遍歷集合或數組。基本語法如下：

for(元素類型 元素名 : 集合名或數組名){
	訪問元素;
}

public class EnhancedFor() {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList();

    collection.add("mary");
    collection.add(true);
    collection.add(10);

    for (Object o : collection) {
      System.out.println("o = " + o);
    }
  }
}