JAVA初级之集合（List集合）
目录
1、数组和集合的区别
相同点：
- 都是容器,可以存储多个数据
不同点：
数组的长度是不可变的,集合的长度是可变的
数组可以存基本数据类型和引用数据类型，但是只能放置同一类型
集合只能存引用数据类型,如果要存基本数据类型,需要存对应的包装类
2、集合的体系结构
3、collection集合
3.1 collection集合的概述
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Collection集合概述
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是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素
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它是单值集合的根接口，如果想使用Collection集合中的功能，需要创建该接口的子类。
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创建Collection集合的对象
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多态的方式
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具体的实现类ArrayList
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3.2 Collection集合常用方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(E e) | 添加元素 |
| boolean remove(Object o) | 从集合中移除指定的元素 |
| boolean removeIf(Object o) | 根据条件进行移除 |
| void clear() | 清空集合中的元素 |
| boolean contains(Object o) | 判断集合中是否存在指定的元素 |
| boolean isEmpty() | 判断集合是否为空 |
| int size() | 集合的长度，也就是集合中元素的个数 |
3.3 Collection的增删查实现
3.3.1 增加
Collection c=new ArrayList();
Collection c2=new ArrayList();
//增加功能--单个元素
c.add("java01");
c.add("java02");
c.add("java03");
c2.add("C01");
c2.add("C02");
//增加功能--多个元素
c.addAll(c2);3.3.2 移除功能
//移除功能---移除单个元素
c.remove("java02");
//移除===移除多个元素---差集
c.removeAll(c2);
System.out.println(c);3.3.3 查找功能
//查询--获取元素的个数
int size = c.size();
System.out.println("元素的个数:"+size);
//遍历集合元素--第一种:使用增强循环[1.5]
for(Object o:c){
System.out.println(o);
}
System.out.println("===========================");
//第二种:使用迭代器--遍历集合。 hasNext():判断迭代器中下面是否有元素。 next():指针下移并获取元素
Iterator iterator = c.iterator();
while (iterator.hasNext()){
Object o = iterator.next();
System.out.println(o);
}
//清空集合
c.clear();
System.out.println(c);
迭代器介绍
迭代器,集合的专用遍历方式
Iterator<E> iterator(): 返回此集合中元素的迭代器,通过集合对象的iterator()方法得到
Iterator中的常用方法
boolean hasNext(): 判断当前位置是否有元素可以被取出 E next(): 获取当前位置的元素,将迭代器对象移向下一个索引位置
4、List集合
4.1 List集合的概述和特点
List集合的概述
有序集合,这里的有序指的是存取顺序
用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置,用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素
与Set集合不同,列表通常允许重复的元素
List集合的特点
存取有序
可以重复
有索引
4.2 List集合的常用方法
| 方法名 | 描述 |
|---|---|
| void add(int index,E element) | 在此集合中的指定位置插入指定的元素 |
| E remove(int index) | 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素 |
| E set(int index,E element) | 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素 |
| E get(int index) | 返回指定索引处的元素 |
4.3 常用方法实现
public class MyListDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
//method1(list);
//method2(list);
//method3(list);
//method4(list);
}
private static void method4(List<String> list) {
// E get(int index)返回指定索引处的元素
String s = list.get(0);
System.out.println(s);
}
private static void method3(List<String> list) {
// E set(int index,E element)修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
//被替换的那个元素,在集合中就不存在了.
String result = list.set(0, "qqq");
System.out.println(result);
System.out.println(list);
}
private static void method2(List<String> list) {
// E remove(int index)删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
//在List集合中有两个删除的方法
//第一个 删除指定的元素,返回值表示当前元素是否删除成功
//第二个 删除指定索引的元素,返回值表示实际删除的元素
String s = list.remove(0);
System.out.println(s);
System.out.println(list);
}
private static void method1(List<String> list) {
// void add(int index,E element)在此集合中的指定位置插入指定的元素
//原来位置上的元素往后挪一个索引.
list.add(0,"qqq");
System.out.println(list);
}
}4.4 List集合的五种遍历方式
-
迭代器
-
列表迭代器
-
增强for
-
Lambda表达式
-
普通for循环
代码示例：
//创建集合并添加元素
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
//1.迭代器
/*Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String str = it.next();
System.out.println(str);
}*/
//2.增强for
//下面的变量s，其实就是一个第三方的变量而已。
//在循环的过程中，依次表示集合中的每一个元素
/* for (String s : list) {
System.out.println(s);
}*/
//3.Lambda表达式
//forEach方法的底层其实就是一个循环遍历，依次得到集合中的每一个元素
//并把每一个元素传递给下面的accept方法
//accept方法的形参s，依次表示集合中的每一个元素
//list.forEach(s->System.out.println(s) );
//4.普通for循环
//size方法跟get方法还有循环结合的方式，利用索引获取到集合中的每一个元素
/*for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
//i:依次表示集合中的每一个索引
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}*/
// 5.列表迭代器
//获取一个列表迭代器的对象，里面的指针默认也是指向0索引的
//额外添加了一个方法：在遍历的过程中，可以添加元素
ListIterator<String> it = list.listIterator();
while(it.hasNext()){
String str = it.next();
if("bbb".equals(str)){
//qqq
it.add("qqq");
}
}
System.out.println(list);注意：List系列集合中的两个删除的方法，分别是直接删除元素和通过索引进行删除
代码示例
//List系列集合中的两个删除的方法
//1.直接删除元素
//2.通过索引进行删除
//1.创建集合并添加元素
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
//2.删除元素
//请问：此时删除的是1这个元素，还是1索引上的元素？
//为什么？
//因为在调用方法的时候，如果方法出现了重载现象
//优先调用，实参跟形参类型一致的那个方法。
//list.remove(1);
//手动装箱，手动把基本数据类型的1，变成Integer类型
Integer i = Integer.valueOf(1);
list.remove(i);
System.out.println(list);5、List集合的实现类
5.1 ArrayList
它属于List的子类，具备list的特点之外，还具备自己的特点: 它的底层使用数组，查询效率快
缺点: 中间:插入和删除慢--因为设计到元素的位移.
代码实现：
package com.hs.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
/**
* @program: qy174-day05
* @description:
* @author: HanShy123
**/
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
// ArrayList list=new ArrayList();
// list.add("陈一");
// list.add("刘二");
// list.add("赵三");
// list.add("王四");//尾部追加
// list.add(2,"罗五");//不建议使用该方法
MyArrayList list=new MyArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
System.out.println(list.size());
Object o = list.get(3);
System.out.println(o);
//人为仿造ArrayList
}
}
class MyArrayList{
private Object[] elementData;
//表示元素的个数
private int size=0;
public MyArrayList(){
elementData=new Object[3];
}
//根据下标获取元素
public Object get(int index){
if(index>=size){
throw new RuntimeException("下标越界");
}
return elementData[index];
}
//添加功能
public void add(Object o){
//判断集合中元素的个数是否超过数组的长度
if(size>=elementData.length){
int newSize=elementData.length+elementData.length/2;
elementData=Arrays.copyOf(elementData,newSize);
}
elementData[size]=o;
size++;
}
//请求数组中的元素
public int size(){
return size;
}
//移除
public void remove(int index){
if(index>=size){
throw new RuntimeException("下标越界");
}
for(int i=index;i<size-1;i++){
elementData[i]=elementData[i+1];
}
elementData[size-1]=null;
size--;
}
}5.2 LinkedList
它也属于List的子类，它的底层使用链表结构。特点: 增删速度快，查询速度慢。
特有方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| public void addFirst(E e) | 在该列表开头插入指定的元素 |
| public void addLast(E e) | 将指定的元素追加到此列表的末尾 |
| public E getFirst() | 返回此列表中的第一个元素 |
| public E getLast() | 返回此列表中的最后一个元素 |
| public E removeFirst() | 从此列表中删除并返回第一个元素 |
| public E removeLast() | 从此列表中删除并返回最后一个元素 |
示例代码
public class MyLinkedListDemo4 {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
// public void addFirst(E e)在该列表开头插入指定的元素
//method1(list);
// public void addLast(E e)将指定的元素追加到此列表的末尾
//method2(list);
// public E getFirst()返回此列表中的第一个元素
// public E getLast()返回此列表中的最后一个元素
//method3(list);
// public E removeFirst()从此列表中删除并返回第一个元素
// public E removeLast()从此列表中删除并返回最后一个元素
//method4(list);
}
private static void method4(LinkedList<String> list) {
String first = list.removeFirst();
System.out.println(first);
String last = list.removeLast();
System.out.println(last);
System.out.println(list);
}
private static void method3(LinkedList<String> list) {
String first = list.getFirst();
String last = list.getLast();
System.out.println(first);
System.out.println(last);
}
private static void method2(LinkedList<String> list) {
list.addLast("www");
System.out.println(list);
}
private static void method1(LinkedList<String> list) {
list.addFirst("qqq");
System.out.println(list);
}
}6、数据结构
6.1数据结构之栈和队列
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栈结构
先进后出
-
队列结构
先进先出
6.2数据结构之数组和链表
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数组结构
查询快、增删慢
-
队列结构
查询慢、增删快
7、源码分析
7.1 ArrayList源码分析
核心步骤：
1.创建ArrayList对象的时候，他在底层先创建了一个长度为0的数组。
数组名字：elementDate，定义变量size。
size这个变量有两层含义：
①：元素的个数，也就是集合的长度
②：下一个元素的存入位置
2.添加元素，添加完毕后，size++
扩容时机一：
3.当存满时候，会创建一个新的数组，新数组的长度，是原来的1.5倍，也就是长度为15.再把所有的元素，全拷贝到新数组中。如果继续添加数据，这个长度为15的数组也满了，那么下次还会继续扩容，还是1.5倍。
扩容时机二： 4.一次性添加多个数据，扩容1.5倍不够，怎么办呢？
如果一次添加多个元素，1.5倍放不下，那么新创建数组的长度以实际为准。
举个例子： 在一开始，如果默认的长度为10的数组已经装满了，在装满的情况下，我一次性要添加100个数据很显然，10扩容1.5倍，变成15，还是不够，
怎么办？
此时新数组的长度，就以实际情况为准，就是110
添加一个元素时的扩容
添加多个元素时的扩容
7.2 LinkedList源码分析
底层是双向链表结构
核心步骤如下：
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刚开始创建的时候，底层创建了两个变量：一个记录头结点first，一个记录尾结点last，默认为null
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添加第一个元素时，底层创建一个结点对象，first和last都记录这个结点的地址值
-
添加第二个元素时，底层创建一个结点对象，第一个结点会记录第二个结点的地址值，last会记录新结点的地址值
如图所示
7.3 迭代器源码分析
迭代器遍历相关的三个方法：
-
Iterator<E> iterator() ：获取一个迭代器对象
-
boolean hasNext() ：判断当前指向的位置是否有元素
-
E next() ：获取当前指向的元素并移动指针
原文地址：https://blog.csdn.net/Hanshy123/article/details/140652510
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