1. 集合
1.1 集合介绍
集合,集合是java中提供的一种容器,可以用来存储多个数据。
在前面的学习中,我们知道数据多了,可以使用数组存放或者使用ArrayList集合进行存放数据。那么,集合和数组既然都是容器,它们有啥区别呢?
数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
集合中存储的元素必须是引用类型数据
1.2 ArrayList集合存储元素
练习一:ArrayList集合存储5个int类型元素
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(111); list.add(111); list.add(111); list.add(111); list.add(111); for(int i=0; i<list.size(); i++){ System.out.println(list.get(i)); } }
练习二:ArrayList集合存储5个Person类型元素
public static void main(String[] args) { ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>(); list.add(new Person("小强")); list.add(new Person("老王")); list.add(new Person("小虎")); list.add(new Person("小明")); list.add(new Person("小红")); for(int i=0; i<list.size(); i++){ Person p = list.get(i); System.out.println(p); } }
1.3 集合的继承实现关系
查看ArrayList类发现它继承了抽象类AbstractList同时实现接口List,而List接口又继承了Collection接口。Collection接口为最顶层集合接口了。
源代码:
interface List extends Collection { } public class ArrayList extends AbstractList implements List{ }
这说明我们在使用ArrayList类时,该类已经把所有抽象方法进行了重写。那么,实现Collection接口的所有子类都会进行方法重写。
Collecton接口常用的子接口有:List接口、Set接口
List接口常用的子类有:ArrayList类、LinkedList类
Set接口常用的子类有:HashSet类、LinkedHashSet类
1.4 Collection接口概述
既然Collection接口是集合中的顶层接口,那么它定义的所有功能子类都可以使用。查阅API中描述的Collection接口。Collection层次结构中的根接口。Collection表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素。一些Collection允许有重复的元素,而另外一些则不允许,一些Collection是有序的,而另外一些则是无序的。
继续查阅API,发现Collection接口中很多集合的操作方法,那么这些方法都具体能做什么呢?
1.5 Collection接口的基本方法
这里我们不关心具体创建的Collection中的那个子类对象,这里重点演示的是Collection接口中的方法。
创建集合的格式:
方式1:Collection<元素类型> 变量名 = new ArrayList<元素类型>(); 方式2:Collection 变量名 = new ArrayList();
方式1创建的集合,只能存储<>中指定的元素类型,该方式为常用方式。
方式2创建的集合,集合的元素类型默认为Object类型,即任何类型的元素都可以存储。
Collection接口方法
/* * Object[] toArray() 集合中的元素,转成一个数组中的元素, 集合转成数组 * 返回是一个存储对象的数组, 数组存储的数据类型是Object */ private static void function_2() { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); Object[] objs = coll.toArray(); for(int i = 0 ; i < objs.length ; i++){ System.out.println(objs[i]); } } /* * 学习Java中三种长度表现形式 * 数组.length 属性 返回值 int * 字符串.length() 方法,返回值int * 集合.size()方法, 返回值int */ /* * Collection接口方法 * boolean contains(Object o) 判断对象是否存在于集合中,对象存在返回true * 方法参数是Object类型 */ private static void function_1() { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); boolean b = coll.contains("itcast"); System.out.println(b); } /* * Collection接口的方法 * void clear() 清空集合中的所有元素 * 集合容器本身依然存在 */ public static void function(){ //接口多态的方式调用 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("bcd"); System.out.println(coll); coll.clear(); System.out.println(coll); } } /* * Collection接口方法 * boolean remove(Object o)移除集合中指定的元素 */ private static void function_3(){ Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("money"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); System.out.println(coll); boolean b = coll.remove("money"); System.out.println(b); System.out.println(coll); }
2. Iterator迭代器
2.1 Iterator迭代器概述
java中提供了很多个集合,它们在储存元素时,采用的储存方式不同。我们要取出这些集合中的元素,可通过一种通用的获取方式来完成。
Collection集合元素的通用获取方式: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,继续在判断,如果还有就再取出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。
集合中把这种元素的方式描述在Iterator接口中。Iterator接口的常用方法如下:
2.2 Iterator迭代方式的代码体现
在Collection接口描述了一个车厢方法iterator方法,所有Collection子类都实现了这个方法,并且有自己的迭代形式。
public static void main(String[] args) { //1.创建集合对象 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc1"); coll.add("abc2"); coll.add("abc3"); coll.add("abc4"); //2.获取容器的迭代器对象。通过iterator方法。 Iterator it = coll.iterator(); //3.使用具体的迭代器对象获取集合中的元素 while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } /* 迭代器for循环形式的使用 for(Iterator it = coll.iterator(); it.hasNext() ){ System.out.println(it.next()); } */ }
注意:在进行集合元素取出时,如果集合中已经没有元素了,还继续使用迭代器的next方法,将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。
2.3 集合元素的向下转型
学习到这里,基本知道了Collection接口的简单使用。可是集合中可以存储任何对象,那么存放进去的数据都还是原来的类型吗?当然不是了,全部提升成了Object。
在使用集合时,我们需要注意以下几点:
集合中存储其实都是对象的地址。
集合中可以存储基本数值吗?jdk1.5版本以后可以存储了。因为出现了基本类型包装类,它提供了自动装箱操作(基本类型--->对象),这样,集合中的元素就是基本数值的包装类对象。
存储时提升了Object.取出时要使用元素的特有内容,必须向下转型。
Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc"); coll.add("aabbcc"); coll.add("shitcast"); Iterator it = coll.iterator(); while (it.hasNext()) { //由于元素被存放进集合后全部被提升为Object类型 //当需要使用子类对象特有方法时,需要向下转型 String str = (String) it.next(); System.out.println(str.length()); }
注意:如果集合中存放的是多个对象,这时进行向下转型会发生类型转换异常。
提示:Iterator接口也可以使用<>来控制迭代元素的类型的。代码演示如下:
Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("aabbcc"); coll.add("shitcast"); Iterator<String> it = coll.iterator(); while (it.hasNext()) { String str = it.next(); //当使用Iterator<String>控制元素类型后,就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型 System.out.println(str.length()); }
3. 增强for循环
JDK1.5新特性,增强for循环
JDK1.5版本后,出现新的接口 java.lang.Iterable
Collection开是继承Iterable
Iterable作用,实现增强for循环
格式:
for( 数据类型 变量名 : 数组或者集合 ){ System.out.println(变量); }
增强for循环用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素,不要在遍历的过程中对元素进行增删操作。
遍历数组:
String[] str = {"abc","itcast","cn"}; for(String s : str){//遍历s表示被遍历到的数组元素 System.out.println(s.length()); }
遍历集合:
ArrayList<Person> array = new ArrayList<Person>(); array.add(new Person("a",20)); array.add(new Person("b",10)); for(Person p : array){ System.out.println(p);// System.out.println(p.toString()); }
好处: 代码少了,方便对容器遍历
弊端: 没有索引,不能操作容器里面的元素
int[] arr = {3,1,9,0}; for(int i : arr){ System.out.println(i+1); } System.out.println(arr[0]);
增强for循环和老式的for循环有什么区别?
注意:增强for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。
建议:遍历数组时,如果仅为遍历,可以使用增强for;如果要都数组的元素进行操作,使用老式for循环可以通过索引操作
4. 泛型
4.1 泛型的引入
在前面学习集合时,我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升为Object类型。当什么在取出每一个对象,并且进行对应的操作,这时必须采用类型转换。比如下面程序:
public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("abc"); list.add("itcast"); list.add(5);//由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放 //相当于:Object obj=new Integer(5); Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型 String str = (String) it.next();//String str=(String)obj; //编译时期仅检查语法错误,String是Object的儿子可以向下转型 //运行时期String str=(String)(new Integer(5)) //String与Integer没有父子关系所以转换失败 //程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException System.out.println(str.length()); } } }
程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException为什么会发生类型转换异常呢?我们来分析下:由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时,如果出现强转就会引发运行时ClassCastExceotion。怎么来解决这个问题呢?使用集合时,必须明确集合中元素的类型。这种方式称为:泛型。
4.2 泛型的定义与使用
我们在集合中会大量使用到泛型,这里来完整的学习泛型知识。
泛型,原来灵活的将数据类型应用到不同的类,方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。
4.2.1 含有泛型的类
定义格式:修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }
例如,API中的ArrayList集合:
class ArrayList<E>{ public boolean add(E e){ } public E get(int index){ } }
使用格式:创建对象时,确定泛型的类型
例如,ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
此时,变量E的值就是String类型
class ArrayList<String>{ public boolean add(String e){ } public String get(int index){ } }
例如,ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
此时,变量E的值就是Integer类型
class ArrayList<Integer>{ public boolean add(Integer e){ } public Integer get(int index){ } }
4.2.2 含有泛型的方法
定义格式:修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }
例如,API中的ArrayList集合中的方法:
public <T> T[] toArray(T[] a){ } //该方法,用来把集合元素存储到指定数据类型的数组中,返回已存储集合元素的数组
使用格式:调用方法时,确定泛型的类型
例如:
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); String[] arr = new String[100]; String[] result = list.toArray(arr);
此时,变量T的值就是String类型。变量T,可以与定义集合的泛型不同
public <String> String[] toArray(String[] a){ }
例如:
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); Integer[] arr = new Integer[100]; Integer [] result = list.toArray(arr);
此时,变量T的值就是Integer类型。变量T,可以与定义集合的泛型不同
public <Integer> Integer[] toArray(Integer[] a){ }
4.2.3 含有泛型的接口
定义格式:修饰符 interface 接口名<代表泛型的变量>{}
例如,API中的Iterator迭代器接口
public interface List <E>{ public abstract E next(); }
使用格式:
1、定义类时确定泛型的类型
例如:
public final class Scanner implements Iterator<String>{ public String next(){} }
此时,变量E的值就是String类型。
2.始终不确定泛型的类型,直到创建对象时,确定泛型的类型
例如
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); Iterator<String> it = list.iterator();
此时,变量E的值就是String类型。
public interface Iterator<String>{ public abstract String next(); }
4.3 使用泛型的好处
将运行时期的ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。
避免了类型强转的麻烦。
演示下列代码:
public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("abc"); list.add("itcast"); //list.add(5);//当集合明确类型后,存放类型不一致就会编译报错 //集合已经明确具体存放的元素类型,那么在使用迭代器的时候,迭代器也同样会知道具体遍历元素类型 Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); System.out.println(str.length()); //当使用Iterator<String> //控制元素类型后,就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型 } } }
4.4 泛型通配符
public static void main(String[] args) { ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>(); array.add("123"); array.add("456"); set.add(789); set.add(890); iterator(array); iterator(set); } /* * 定义方法,可以同时迭代2个集合 * 参数: 怎么实现 , 不能写ArrayList,也不能写HashSet * 参数: 或者共同实现的接口 * 泛型的通配,匹配所有的数据类型 ? */ public static void iterator(Collection<?> coll){ Iterator<?> it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ //it.next()获取的对象,什么类型 System.out.println(it.next()); } }
4.5 泛型的限定
/* * 将的酒店员工,厨师,服务员,经理,分别存储到3个集合中 * 定义方法,可以同时遍历3集合,遍历三个集合的同时,可以调用工作方法 */ import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; public class GenericTest { public static void main(String[] args) { //创建3个集合对象 ArrayList<ChuShi> cs = new ArrayList<ChuShi>(); ArrayList<FuWuYuan> fwy = new ArrayList<FuWuYuan>(); ArrayList<JingLi> jl = new ArrayList<JingLi>(); //每个集合存储自己的元素 cs.add(new ChuShi("张三", "后厨001")); cs.add(new ChuShi("李四", "后厨002")); fwy.add(new FuWuYuan("翠花", "服务部001")); fwy.add(new FuWuYuan("酸菜", "服务部002")); jl.add(new JingLi("小名", "董事会001", 123456789.32)); jl.add(new JingLi("小强", "董事会002", 123456789.33)); // ArrayList<String> arrayString = new ArrayList<String>(); iterator(jl); iterator(fwy); iterator(cs); } /* * 定义方法,可以同时遍历3集合,遍历三个集合的同时,可以调用工作方法 work * ? 通配符,迭代器it.next()方法取出来的是Object类型,怎么调用work方法 * 强制转换: it.next()=Object o ==> Employee * 方法参数: 控制,可以传递Employee对象,也可以传递Employee的子类的对象 * 泛型的限定 本案例,父类固定Employee,但是子类可以无限? * ? extends Employee 限制的是父类, 上限限定, 可以传递Employee,传递他的子类对象 * ? super Employee 限制的是子类, 下限限定, 可以传递Employee,传递他的父类对象 */ public static void iterator(ArrayList<? extends Employee> array){ Iterator<? extends Employee> it = array.iterator(); while(it.hasNext()){ //获取出的next() 数据类型,是什么Employee Employee e = it.next(); e.work(); } } }
原文地址:https://www.cnblogs.com/liuhui0308/p/11648863.html