Day12 学习java（集合）

2021-07-16 23:12:06

集合

数组封装

需求

模拟一个数组，先预留空间，满了之后可以自动扩容,并且模拟出增删改查操作

编码实现

public class Array {
	private Object[] elements;
	// 数组中已有元素个数
	private int size = 0;

	// 默认容量为10
	public Array() {
		elements = new Object[10];
	}

	// 获取元素个数
	public int size() {
		return size;
	}

	// 长度
	public int length() {
		return elements.length;
	}

	// 根据索引获取
	public Object get(int index) {
		if (index >= size) {
			throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
		}
		return elements[index];
	}

	// 更改
	public void set(int index, Object element) {

		if (index >= size)
			throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
		elements[index] = element;
	}

	// 添加
	public void add(Object element) {
		// 先判断是不是满了
		if (size == elements.length) {
			Object[] newArr = new Object[size << 1];
			System.arraycopy(elements, 0, newArr, 0, elements.length);
			elements = newArr;
		}
		elements[size++] = element;
	}

	// 删除
	public void remove(int index) {
		if (index >= size)
			throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
		// 移位
		for (int i = index; i < size - 1; i++) {
			elements[i] = elements[i + 1];
		}
		// 最后一位赋值为null
		elements[size --] = null;
	}
}

测试

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		Array arr = new Array();
		arr.add(0);
		arr.add(1);
		arr.add(2);
		arr.add(3);
		arr.add(4);
		arr.add(5);
		arr.add(6);
		arr.add(7);
		arr.add(8);
		arr.add(9);
		arr.add(10);
		System.out.println(arr.get(5));
		arr.remove(5);
		for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
			System.out.print(arr.get(i) + "  ");
		}
		System.out.println();
		System.out.print(arr.length());
	}

}

集合

概述

Java集合是使程序能够存储和操纵元素不固定的一组数据。所有Java集合类都位于java.util包中。那么有一个问题是：之前我们需要把多个元素放到一起的时候，使用的是数组，那么为何还要提供Java集合工具类呢？
我们通过对比数组和Java集合工具类来解释Java集合工具类的必要性

如果集合中存放基本类型，一定要将其"装箱"成对应的"基本类型包装类"

继承体系

Collection是集合，两个直接子接口是List和Set
List 特性：有序，可重复，保证数据的添加顺序和取出顺序一致
Set 特性：无序，不可重复，不能保证数据的添加和取出顺序一致
List 有三个子类

ArrayList：底层是数组，查询和更改效率极高
LinkedList：底层是双向链表，添加和删除效率要高一些
Vector：底层也是数组，是线程安全，已废弃，不推荐使用，被ArrayList代替
Set 有两个子类
HashSet：底层是散列表
TreeSet：底层是二叉树

collection

Collection作为集合类的父类，所以，Collection中的方法是所有集合类都有的方法

常用方法

使用方式

以ArrayList为例

public class Collection_01 {

	public static void main(String[] args) {
		// 创建一个ArrayList对象
		Collection collection = new ArrayList();
		// 判断是否为空（有没有数据，而不是null）
		System.out.println(collection.isEmpty());
		// 已有元素个数
		System.out.println(collection.size());
		// 添加，如果添加一个基本类型，则会进行自动装箱为对应的包装类类型，然后再发生多态转型为Object类型
		collection.add(1);
		collection.add(2);
		collection.add(3);
		collection.add("张三");
		System.out.println(collection.isEmpty());
		System.out.println(collection.size());
		System.out.println(collection);
		// 根据数据删除指定元素（不是索引）
		collection.remove(3);
		System.out.println(collection);
		// 转换为数组
		Object[] arr = collection.toArray();
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.println(arr[i]);
		}
		// 清空集合中的数据
		collection.clear();
		System.out.println(collection.size());
	}

}

iterator

Iterator 迭代器
迭代器是一种模式，它可以使遍历和被遍历的对象相分离，我们就不再关心底层是什么数据结构，是如何进行数据存储的。只要拿到迭代器对象，就可以进行遍历

collection中，提供了一个iterator（）方法，用于获取迭代器对象

```
 	集合.iterator（）；
```

迭代器中，有三个方法

 	 boolean hasNext()：判断游标下是否还有元素，默认指向顶端，并没有指向第一个元素

 	 E next（）：将迭代器游标向下移动一位，并取出该元素

 	 remove（）：删除当前执行的元素，会把集合中的也删除

迭代器一旦创建，集合不能添加和删除，如果添加和删除了，需要重新生成迭代器

增强for循环forEach 就是迭代器的简写方式

public class Collection_02 {

	public static void main(String[] args) {
		// 创建
		Collection c = new ArrayList();
		// 添加
		c.add(10);
		c.add(11);
		c.add(12);
		c.add(13);
		c.add(14);
		// 生成迭代器
		Iterator it = c.iterator();
		// 生成迭代器之后，不能添加和删除，除非重新生成
		while (it.hasNext()) {
			Object o = it.next();
			System.out.println(o);
		}
		// 迭代器使用完之后，想要再次使用，需要重新生成，因为光标已经指向最后一个了
		it = c.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Object o = it.next();
			System.out.println(o);
		}
	}

}

注意

contains（Object o）：判断是否包含某个元素
remove（Object o）：删除指定元素
这两个方法，底层都会去调用equals方法进行比较

public class Collection_03 {

	public static void main(String[] args) {
		Collection c = new ArrayList();
		Integer i1 = new Integer(1234);
		Integer i2 = new Integer(1234);
		c.add(i1);
		// true
		System.out.println(c.contains(i1));
		// true 因为Integer 覆写了equals方法，比较的是值
		System.out.println(c.contains(i2));
		// 当我们保存的自定义类对象的时候，需要使用contains和remove的时候要注意覆写equals方法
		c = new ArrayList();
		A a1 = new A(1, "a");
		A a2 = new A(1, "a");
		c.add(a1);
		System.out.println(c.contains(a1));
		System.out.println(c.contains(a2));
		System.out.println(c);
	}

}

class A {
	int id;
	String name;

	public A() {
		super();
	}

	public A(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj instanceof A) {
			A a = (A) obj;
			if (this.id == a.id && this.name == a.name)
				return true;
		}
		return false;
	}

	public String toString() {
		return name + "    " + id;
	}
}

forEach

public class Collection_forEach {

	public static void main(String[] args) {
		int[] a = { 1, 2, 3, 4 };
		// 会把数组中每个元素赋值给变量element 不是下标
		for (int element : a) {
			System.out.println(element);
		}

		Collection c = new ArrayList();
		c.add("a");
		c.add("b");
		c.add("c");
		// forEach是迭代器的简写方式，所以功能优先，只能查询，不能删除
		// 想要在遍历中删除，需要使用迭代器的remove
		for (Object o : c) {
			System.out.println(o);
		}
	}

}

List

ArrayList

public class Collection_05_List_01 {

	public static void main(String[] args) {
		List list = new ArrayList();
		// 集合中只能保存引用类型数据，如果添加的是基本类型的话
		// 会先进行自动装箱为对应的包装类，然后发生多态转型为Object类型
		// add（E e）：尾部添加
		list.add(1);
		list.add(2);
		// add(int index,E e) :把元素插入到指定位置，非特殊情况，尽量不用，以为其他元素需要向后移动位置
		list.add(0, 3);
		// set(int index,E e) :更改指定索引的元素值
		list.set(1, 4);
		// get(int index)获取对应索引的元素值
		System.out.println(list.get(0));
		// list中remove方法有重载
		// 如果传入的是int值，则是删除对应索引的元素，根据索引删除
		// 如果传入引用类型的值，则是删除对应的数据，根据元素删除
		// 删除索引为0的数据
		list.remove(0);
		// 删除值为4的元素
		//区别
		list.remove(Integer.valueOf(4));
		System.out.println(list);
	}

}

同时在Collections里面提供了sort方法对List升序排列

LinkedList

LinkedList ：底层是一个双向链表，因为不是连续存储，
只是能够找到下一个元素的地址而已，所以进行添加和删除操作效率比较高
但是查询效率较低，因为只能从第一个挨个找

public class Collection_01 {

	public static void main(String[] args) {
		LinkedList list = new LinkedList();
		// ArrayList list = new ArratList();
		// 添加到尾部
		list.add(0);
		list.add(1);
		list.add(3);
		list.add(2);
		list.add(4);
		// 添加到指定位置
		list.add(0, 5);
		// 添加到头部
		list.addFirst(6);
		// 尾部添加
		list.addLast(7);
		// 个数
		System.out.println(list.size());
		System.out.println(list);
		// 是否为空
		System.out.println(list.isEmpty());
		// 根据下标删除
		list.remove(0);
		System.out.println(list);
		// 根据数据删除
		list.remove(new Integer(0));
		System.out.println(list);
		// 更改
		System.out.println(list.get(2));
		// 获取
		list.get(2);
		for (Object o : list) {
			System.out.print(o + "  ");
		}
		System.out.println();
		// 清空
		list.clear();
		System.out.println(list.isEmpty());

	}

}

对于ArrayList和LinkedList的测试

public class Collection_03 {

	public static void main(String[] args) {
		// 数据为例
		long starttime = System.currentTimeMillis();
		pushToArrayList();
		long endtime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("十万条数据从头插入ArrayList消耗的时间：  " + (endtime - starttime));

		starttime = System.currentTimeMillis();
		pushToLinkedList();
		endtime = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("十万条数据从头插入LinkedList消耗的时间：  "
				+ (endtime - starttime));

		starttime = System.currentTimeMillis();
		addToArrayList();
		endtime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("百万条数据插入ArrayList消耗的时间：  " + (endtime - starttime));

		starttime = System.currentTimeMillis();
		addToLinkedList();
		endtime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("百万条数据插入LinkedList消耗的时间：  " + (endtime - starttime));

	}

	public static void pushToLinkedList() {
		LinkedList list = new LinkedList();
		for (int i = 0; i < 100000; i++) {
			list.addFirst(i);
		}
	}

	public static void pushToArrayList() {
		ArrayList list = new ArrayList();
		for (int i = 0; i < 100000; i++) {
			list.add(0, i);
		}
	}

	public static void addToLinkedList() {
		LinkedList list = new LinkedList();
		for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
			list.add(i);
		}
	}

	public static void addToArrayList() {
		ArrayList list = new ArrayList();
		for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
			list.add(i);
		}
	}
}

码农公寓

集合