Java基础语法_Day18

一、集合&迭代器

集合体系结构

集合体系图

集合体系图.png

在最顶层的父接口Collection中一定定义了所有子类集合的共同属性和方法,因此我们首先需要学习Collection中共性方法,然后再去针对每个子类集合学习它的特有方法

案例代码一:

package com.neuedu.demo;

import java.util.ArrayList;

/*
*  ArrayList
*  集合的体系结构：
*     由于不同的数据结构（数据的组织，存储方式），所以Java为我们提供了不同的集合，
*     但是不同的集合他们的功能都是相似，不断的向上提取，将共性抽取出来，这就是集合体系结构形成的原因
*  
*  体系结构：
*         怎么学习?最顶层开始学习，因为最顶层包含了所有的共性
*         怎么使用？使用最底层，因为最底层就是具体的实现
*  
*  Collection
*  List
*  ArrayList
*/
public class CollectionDemo {
  public static void main(String[] args) {        
      //创建集合对象
      ArrayList al = new ArrayList();
      //添加元素
      al.add("hello");
      al.add("world");
      al.add("java");
      //遍历集合
      for(int x = 0;x < al.size();x++) {
          System.out.println(al.get(x));
      }
      
  }
}

Collection中的常用功能

boolean add(Object e): 向集合中添加元素
void clear():清空集合中所有元素
boolean contains(Object o):判断集合中是否包含某个元素
boolean isEmpty():判断集合中的元素是否为空
boolean remove(Object o):根据元素的内容来删除某个元素
int size():获取集合的长度
Object[] toArray():能够将集合转换成数组并把集合中的元素存储到数组中

案例代码二:

package com.neuedu.demo
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
*     Collection  
*             boolean add(E e)  
*             void clear()  
*             boolean contains(Object o)  
*             boolean isEmpty() 
*             boolean remove(Object o) 
*             int size() 
*             Object[] toArray() 
*             Iterator<E> iterator()  
*         
*/
public class CollectionDemo2 {
  public static void main(String[] args) {        
      //创建集合对象
      //Collection c = new Collection();//Collection是接口，不能实例化
      Collection c = new ArrayList();//多态，父类引用指向子类对象  
      
      //boolean add(E e)  
      System.out.println(c.add("hello"));//永远可以添加成功，因为ArrayList他允许重复
      System.out.println(c.add("world"));
      
      //void clear()：清空集合
      //c.clear();
      
      //boolean contains(Object o)  :判断集合中是否包含指定元素
      //System.out.println(c.contains("java"));
      
      //boolean isEmpty() :是否为空
      //System.out.println(c.isEmpty());
      
      
      //boolean remove(Object o) :删除元素
      //System.out.println(c.remove("java"));
      
      //int size() :返回集合中的元素个数
      //System.out.println(c.size());
      
      //Object[] toArray()  :将集合转换成一个Object类型的数组
      Object[] objs = c.toArray();
      for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
          System.out.println(objs[i]);
      }
      System.out.println(c);
  }
}

迭代器

java中提供了很多个集合，它们在存储元素时，采用的存储方式不同。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。

集合中把这种取元素的方式描述在Iterator接口中。Iterator接口的常用方法如下
hasNext（）方法：判断集合中是否有元素可以迭代
next（）方法：用来返回迭代的下一个元素，并把指针向后移动一位。

案例代码三:

package com.neuedu.demo;

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

/*
* 集合的遍历方式：
*         1.toArray(),可以把集合转换成数组，然后遍历数组即可
*         2.iterator(),可以返回一个迭代器对象，我们可以通过迭代器对象来迭代集合
* 
* Iterator：可以用于遍历集合
*     E next()  :返回下一个元素
*  boolean hasNext()  ：判断是否有元素可以获取
* 
*  注意：Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException
*     使用next方法获取下一个元素，如果没有元素可以获取，则出现NoSuchElementException
  
*/
public class IteratorDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //method();
      //创建集合对象
      Collection c = new ArrayList();
      //添加元素
      c.add("hello");
      c.add("world");
      c.add("java");
      
      //获取迭代器对象
      Iterator it = c.iterator();
      
      //Object next()  :返回下一个元素
      //boolean hasNext()  ：判断是否有元素可以获取
      
      /*if(it.hasNext())
          System.out.println(it.next());
      if(it.hasNext())
          System.out.println(it.next());
      if(it.hasNext())
          System.out.println(it.next());
      if(it.hasNext())
          System.out.println(it.next());*/
      
      while(it.hasNext()) {
          System.out.println(it.next());
      }
  }

  private static void method() {
      //创建集合对象
      Collection c = new ArrayList();
      //添加元素
      c.add("hello");
      c.add("world");
      c.add("java");
      //获取数组
      Object[] objs = c.toArray();
      //遍历数组
      for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
          System.out.println(objs[i]);
      }
  }
}

并发修改异常:

并发修改异常产生原因:
当使用迭代器遍历集合的时候,使用了集合中的增加/删除方法,导致并发修改异常产

案例代码四:

package com.neuedu.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
/*
* 需求：判断集合中是否包含元素java，如果有则添加元素android
* Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException:并发修改异常
* 迭代器是依赖于集合的，相当于集合的一个副本，当迭代器在操作的时候，如果发现和集合不一样，则抛出异常
* 
* 解决方案:
*         你就别使用迭代器
*         在使用迭代器进行遍历的时候使用迭代器来进行修改
*/
public class IteratorDemo3 {
  public static void main(String[] args) {
      //method();
      
      //创建集合对象
      //Collection c = new ArrayList();
      List c = new ArrayList();
      //添加元素
      c.add("hello");
      c.add("world");
      c.add("java");
      
      //我们可以通过遍历来获取集合中的每一个元素，然后进行比较即可
      /*Iterator it = c.iterator();
      while(it.hasNext()) {
          String s = (String)it.next();
          if(s.equals("java")) {
              c.add("android");
          }
      }*/
      
      ListIterator lit = c.listIterator();
      while(lit.hasNext()) {
          String s = (String)lit.next();
          if(s.equals("java")) {
              lit.add("android");
          }
      }
      
      System.out.println(c);
  }

  private static void method() {
      //创建集合对象
      Collection c = new ArrayList();
      //添加元素
      c.add("hello");
      c.add("world");
      c.add("java");
      //判断集合中是否包含元素java
      if(c.contains("java")) {
          c.add("android");
      }
      System.out.println(c);
  }
}

二、增强for&泛型

泛型

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成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换

案例代码五:

package com.neuedu.demo;

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

/*
* 使用集合存储自定义对象并遍历
* 由于集合可以存储任意类型的对象，当我们存储了不同类型的对象，就有可能在转换的时候出现类型转换异常，
* 所以java为了解决这个问题，给我们提供了一种机制，叫做泛型
*             
*/
public class GenericDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      Collection  c = new ArrayList();
      //创建元素对象
      Student s = new Student("zhangsan",18);
      Student s2 = new Student("lisi",19);
      //添加元素对象
      c.add(s);
      c.add(s2);
      //遍历集合对象
      
      Iterator  it = c.iterator();
      while(it.hasNext()) {
           String str = (String)it.next();
           System.out.println(str); 
      }
  }
}

class Student {
  String name;
  int age;
  public Student(String name,int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
  }
}

以上代码会发生强制转换异常,原因就是String str = (String)it.next() ,存入集合的是Student,而强转为String,String与Student之间没有任何子父关系不能强转,未使用泛型前有可能发声强制转换异常的问题

泛型的使用
当类上定义<>的时候就可以使用泛型,例如ArrayList类的定义:
class ArrayList<E>,那么我们在创建ArrayList对象的时候就可以指定<>中E的类型
ArrayList<String> al=new ArrayList<String>(),那么String就把E替换掉了

案例代码六:

package com.neuedu.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/*
* 使用集合存储自定义对象并遍历
* 由于集合可以存储任意类型的对象，当我们存储了不同类型的对象，就有可能在转换的时候出现类型转换异常，
* 所以java为了解决这个问题，给我们提供了一种机制，叫做泛型
* 
* 泛型：是一种广泛的类型，把明确数据类型的工作提前到了编译时期，借鉴了数组的特点
* 泛型好处：
*             避免了类型转换的问题
*             可以减少黄色警告线
*             可以简化我们代码的书写
* 
* 什么时候可以使用泛型？
*         问API，当我们看到<E>，就可以使用泛型了
*             
*/
public class GenericDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      Collection<Student> c = new ArrayList<Student>();
      //创建元素对象
      Student s = new Student("zhangsan",18);
      Student s2 = new Student("lisi",19);
      //添加元素对象
      c.add(s);
      c.add(s2);
      //遍历集合对象
      
      Iterator<Student> it = c.iterator();
      while(it.hasNext()) {
          //String str = (String)it.next();
          //System.out.println(str);
          
          Student stu = it.next();
          System.out.println(stu.name);
      }
  }
}

class Student {
  String name;
  int age;
  
  public Student(String name,int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
  }
}

增强for

增强for循环是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。
格式：
for(元素的数据类型变量 : Collection集合or数组){
}
它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

案例代码七:

package com.neuedu.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/*
* foreach:增强for循环，一般用于遍历集合或者数组
* 格式：
*         for(元素的类型 变量 : 集合或者数组对象) {
*             可以直接使用变量;
*         }
* 注意：在增强for循环中不能修改集合，否则会出现并发修改异常。
* 
* public interface Iterable<T>
* 实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。
*
*/
public class ForEachDemo {
  public static void main(String[] args) {
       //创建集合对象
      Collection<String> c = new ArrayList<String>();
      //添加元素
      c.add("hello");
      c.add("world");
      c.add("java");
      
      //增强for循环遍历集合
      /*for(Object obj : c) {
          System.out.println(obj);
      }*/
      
      
      /*for(String s : c) {
          System.out.println(s.toUpperCase());
      }*/
      
      for (String string : c) {
          c.add("android");
          System.out.println(string);
      }
  }
}

三、常见数据结构

数组

数组，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
增删元素慢 ,每次添加元素需要移动大量元素或这创建新的数组

数组.png

链表

链表，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

A:多个节点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。

B:查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素

C:增删元素快：
增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可

链表.png

栈&队列

A:堆栈，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。

B:队列，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，安检。排成一列，每个人依次检查，只有前面的人全部检查完毕后，才能排到当前的人进行检查。

栈和队列.png

四、List子体系

List子体系特点

A:有序的（存储和读取的顺序是一致的）

B:有整数索引

C:允许重复的

List的特有功能

void add(int index, E element) :将元素添加到index索引位置上

E get(int index) :根据index索引获取元素

E remove(int index) :根据index索引删除元素

E set(int index, E element):将index索引位置的的元素设置为element

案例代码八:

package com.neuedu.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
* List:
*         有序的（存储和读取的顺序是一致的）
*         有整数索引
*         允许重复的
* 
* List的特有功能：
*             void add(int index, E element)  
*             E get(int index)  
*             E remove(int index)  
*         E set(int index, E element)
*  
*   增删改查
*   
*/
public class ListDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //创建的列表对象
      List list = new ArrayList();
      
      //void add(int index, E element)  : 在指定索引位置添加指定元素
      list.add(0, "hello");
      list.add(0, "world");
      list.add(1, "java");
      
      //E get(int index)  :根据索引返回元素
      /*System.out.println(list.get(0));
      System.out.println(list.get(1));
      System.out.println(list.get(2));*/
      //System.out.println(list.get(3));
      
      /*for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
          System.out.println(list.get(i));
      }*/
      
      //E remove(int index)  : 删除指定元素并返回
      
      //System.out.println(list.remove(5));
      
      //E set(int index, E element) : 将指定索引位置的元素替换为指定元素，并将原先的元素返回
      System.out.println(list.set(0, "android"));
      
      System.out.println(list);
  }
}

LinkedList特有功能

LinkedList底层使用的是链表结构,因此增删快,查询相对ArrayList较慢
void addFirst(E e) :向链表的头部添加元素
void addLast(E e):向链表的尾部添加元素
E getFirst():获取链头的元素,不删除元素
E getLast():获取链尾的元素,不删除元素
E removeFirst():返回链头的元素并删除链头的元素
E removeLast():返回链尾的元素并删除链尾的元素

案例代码九:

package com.neuedu.demo
import java.util.LinkedList;

/*
* List的常用子类：
*         ArrayList
*             底层是数组结构，查询快，增删慢
*         LinkedList
*             底层结构是链表，查询慢，增删快
* 
* 如何选择使用不同的集合？
*         如果查询多，增删少，则使用ArrayList
*         如果查询少，增删多，则使用LinkedList
*         如果你不知道使用什么，则使用ArrayList
* 
* LinkedList的特有功能：
*             void addFirst(E e)  
*             void addLast(E e) 
*             E getFirst()  
*             E getLast()  
*             E removeFirst() 
*             E removeLast() 
*                 
*/
public class LinkedListDemo {
  public static void main(String[] args) {
          LinkedList list = new LinkedList();
          list.add("hello");
          list.add("world");
      
          //void addFirst(E e)  :将元素添加到索引为0的位置
          //void addLast(E e) ：将元素添加到索引为size()-1的位置
          list.addFirst("java");
          list.addLast("android");
          
          //E getFirst()  :获取索引为0的元素
          //E getLast()  ：获取索引为size()-1的元素
          //System.out.println(list.getFirst());
          //System.out.println(list.getLast());
          
          //E removeFirst() :删除索引为0的元素并返回
          //E removeLast() ：删除索引为size()-1的元素并返回
          System.out.println(list.removeFirst());
          System.out.println(list.removeLast());
                      
          System.out.println(list);
  }
}

package com.neuedu.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
* 需求：定义一个方法，返回指定列表中指定元素的索引位置
*
* 判断元素是否存在
*
*/
public class ListTest {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
//int index = index(list,"php");
//System.out.println(index);
//boolean flag = contains(list, "php");
//System.out.println(flag);
boolean flag = list.contains("php");
System.out.println(flag);
}
public static int index(List list,Object other) {
for(int x = 0;x < list.size();x++) {

//获取列表中的元素
Object obj = list.get(x);

//使用列表中的元素和指定的元素进行比较
if(obj.equals(other)) {
return x;
}
}

//查找不到指定的元素
return -1;
}
public static boolean contains(List list,Object other) {
//获取指定元素在指定列表中的索引位置
int index = index(list,other);
//如果索引位置大于等于0，则认为元素存在，否则不存在
if(index >= 0) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
}

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正文年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
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男人毒药：我在死后第九天来索命
文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
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一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
文/苍兰香墨我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。一阵脚步声响...
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情欲美人皮
我被黑心中介骗来泰国打工，没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。一个月前我还...
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代替公主和亲
正文我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
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Java基础语法_Day18

一、集合&迭代器

二、增强for&泛型

三、常见数据结构

四、List子体系

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