Java基础(十五)——Collection集合、泛型

Collection集合

  集合概述

  •  集合:集合是Java中提供的一种容器,可以用来存储多个数据
  • 数组的长度是固定的,集合的长度是可变的
  • 数组中存储的是同一种数据类型的元素,可以存储基本数据类型也可以存储引用数据类型;集合存储的都是对象,而且对象的数据类型可以不一致。在开发当中一般当对象较多的时候,使用集合来存储对象。

  集合的框架  

    JAVASE提供了满足各种需求的API,我们在使用API的时候,先了解其继承与接口操作的框架,才能知道何时使用那个类,以及类与类之间是如何彼此合作的,从而达到灵活的应用。

    集合根据其存储结构把它分为两大类:分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map。

    Collection:它是单列集合的根接口,用于存储一系列符合某种规则的元素,它有两个重要的子接口,分别是java.util.Listjava.util.Set。其中,List接口集合特点是元素有序,元素可重复,含有索引。Set接口集合特点元素不重复,没有索引。List接口的主要实现类:java.util.ArrayListjava.util.LinkedList,Set接口的主要实现类有:java.util.HashSetjava.util.TreeSet

  用一张结合框架图描述单列集合框架体系:

单列集合体系图

 备注:绿色的是底层实现类,蓝色的都是接口类型。

Collection集合常用功能

  Collection集合是所有单列集合的父接口,在Collection集合当中定义所有单列集合的共性的API方法,这些方法适用于所有的单列集合。增删查改功能 crud操作

  • public boolean add(E e):把给定的对象添加到当前的集合当中。
  • public void clear():清空集合当中所有的元素。
  • public boolean remove(E e):把给定的对象从当前集合当中删除掉。
  • public boolean contains(E e):判断当前集合当中是否包含给定的对象元素。
  • public boolean isEmpty():判断当前集合是否为空。null 空
  • public int size():获取当前集合元素的个数
  • public Object[] toArray():把当前集合中的元素存储到一个数组当中。

迭代器Iterator

  在程序开发过程中,经常需要遍历集合当中的所有元素,针对这种情况,JDK官方又提供了一个接口java.util.Iterator.Iterator接口也是集合当中的一员,但是它与Map、Collection接口不同,Collection接口和Map接口它主要是用来存储元素的,而Iterator主要是用于迭代访问Collection与Map接口当中的元素。因此我们也经常把Iterator对象称为迭代器。

  想要遍历Collection集合当中的元素,首先需要获取该集合的迭代器,通过迭代去完成迭代操作。

  获取迭代器的方法为:

  •     public Iterator iterator():获取集合对应的迭代器,用来遍历集合当中的元素。

  迭代的概念

  •     迭代:Collection集合元素的通用获取方式。具体实现:在每次取元素之前首先判断集合当中有没有元素,如果有,就把这个元素取出来,继续再判断,如果还有就再一次取出来,一直把集合当中的所有元素全部取出来。我们把这种取出方式在专业术语称为迭代。

  Iterator接口的常用api方法:

  •     public E next():获取迭代的下一个元素。
  •     public boolean hasNext():如果集合当中仍有元素可以迭代,则返回true,如果没有元素,则返回false。

  迭代器的实现原理:

  在调用Iterator接口当中的方法的next方法之前,迭代器的索引位于第一个元素之前,不指向任何元素,当第一次调用迭代器的next方法后,迭代器的索引会向后移动一位,指向第一个元素并将该元素返回。当再次调用next方法时,迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回,以此类推,直到hasNext方法返回false时,表示迭代器到达了集合的末尾,终止对元素的遍历。如果强硬的再取集合的元素,此时程序就会抛出没有元素异常java.util.NoSuchElementException

  备注:Iterator<E> 接口也是有泛型的,迭代器的泛型是跟着集合走的,集合当中定义的什么类型,迭代器就是什么类型。

增强for循环

    是JDK1.5之后出现了一个新的循环结构,for each循环,一般也称为增强for循环,专门用来遍历数组和集合的,它的内部原理其实是有个迭代器Iterator,在迭代过程中,不能对集合当中的元素进行增删操作。

  格式:

1 for(元素的数据类型    变量名    :Collection集合或者数组){
2     //操作代码
3     //...... 
4 }

  主要用于遍历Collection集合或者数组。在遍历的过程中,一定不要进行增删操作。

  练习:

  练习1:遍历数组:

1 // int[] arr = {3,5,7,9,12};
2 public static void main(String[] args) {
3     int[] arr = {3,5,7,9,12};
4     // 使用for each循环遍历arr数组
5     for (int e: arr ) {// 此时 e 代表的是数组当中的每个元素
6         System.out.println(e);
7     }
8 }

  练习2:遍历集合

 1 // Collection<String>   coll = new ArrayList<>();
 2 // 姚明  科比  乔丹  詹姆斯  加索尔  库里 
 3 public static void main(String[] args) {
 4     Collection<String> coll = new ArrayList<>();
 5     coll.add("姚明");
 6     coll.add("科比");
 7     coll.add("乔丹");
 8     coll.add("詹姆斯");
 9     coll.add("加索尔");
10     coll.add("库里");
11     // 使用增强for循环
12     for (String str : coll) {
13         System.out.println(str);// str 此时表示的就是集合当中每个元素
14     }
15 }

    备注:目标只能是Collection集合或者是数组,增强for循环仅仅是作为遍历操作出现。简化迭代器的操作。

泛型

    泛型概述

  •   泛型:可以在类中或者方法中预支的使用未知的数据类型。

  备注:一般在创建对象,将未知的数据类型确定为具体的数据类型,当没有指定泛型是,默认类型为Object类型。

  使用泛型的好处

  •     避免了类型转换的麻烦,存储的是什么样的数据类型,取出的就是什么样的数据类型
  •   把运行期数据异常(代码运行之后会抛出的异常)提升到编译期阶段(写代码的时候就会报错)

  备注:泛型它其实也是数据类型的一部分,一般我们将类名和泛型合并一起看作数据类型。  

  泛型的定义与使用 

     泛型,用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。   

   在集合框架体系中,大量的使用了泛型。

  定义和使用泛型的类

    定义格式:

修饰符    class 类名<代表泛型的变量>{ 
} 

  例如:

1 public class ArrayList<E>{
2     public boolean add(E e){}
3     public E get(int index){}
4     //......
5 }

    定义的时候使用未知的泛型的变量,使用的时候(创建对象)确定泛型的具体的数据类型。

  定义并使用含有泛型的的方法

      定义格式: 

修饰符  <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数类型){}

    例如:

 1 public class GenericMethod{
 2     //定义带有泛型的方法
 3     public <VIP> void show(VIP vip){
 4         System.out.println(vip);
 5     }
 6     //定义一个含有泛型的返回值
 7     public <VIP> VIP show02(VIP vip){
 8         //......
 9         return vip;
10     }
11 }
12 //定义测试类
13 public class TestGenericMethod{
14     public static void main(String[] args){
15         //创建对象
16         GenericMethod gm = new GEnericMethod();
17         //调用带有泛型的方法
18         gm.show("abc");//VIP vip参数--->形参 abc String str str = abc
19         gm.show(123);//VIP ------>INteger vip 123
20         gm.show2(3.14);//VIP --->Double vip = 3.14
21         
22     }
23 }

  定义并使用含有泛型的接口

    定义格式: 

修饰符  interface 接口名 <代表泛型的变量> {}

    例如:

 1 public interface Collection<E>{
 2     public void add(E e){}
 3     public Iterator<E> iterator();
 4 }
 5 //自定义一个泛型的接口
 6 public interface MyGenericInterface<T>{
 7     public abstract void add(E e);
 8     public abstract E get();
 9     //.....
10 }

 使用格式:

1.定义实现类时可以确定泛型的类型

 1 public class MyInterfaceImpl implements MyGenericInterface<String>{
 2     @Override
 3     public void add(String e){
 4         //....
 5     }
 6     @Override
 7     public String get(){
 8         //....
 9     }
10 }

备注:此时泛型【T的值】就是String类型

2.始终不确定泛型的类型,直到创建对象的时候,确定泛型的类型。

例如:

 1 public class MyInterfaceImpl02<T> implements MyGenericInterface<T>{
 2      @Override
 3     public void add(T t){
 4         //......
 5     }
 6     @Override
 7     public T get(){
 8         //......
 9     }
10 }

  确定泛型

/*
    使用泛型
*/
public class Demo04Generic{
    public static void main(String[] args){
       MyInterfaceImpl02<String>  my = new MyInterfaceImpl<String>();
        my.add("abc");
    }
} 
原文地址:https://www.cnblogs.com/lk625/p/14071411.html