學習筆記輸出來源：拉勾教育Java就業急訓營

修改時間：2020年12月31日18時
作者：pp_x
郵箱：pp_x12138@163.com

集合的概述

集合的由來

• 當需要在Java程式中記錄單個資料內容時，則宣告一個變數。
• 當需要在Java程式中記錄多個型別相同的資料內容時，宣告一個一維陣列。
• 當需要在Java程式中記錄多個型別不同的資料內容時，則建立一個物件。
• 當需要在Java程式中記錄多個型別相同的物件資料時，建立一個物件陣列。
• 當需要在Java程式中記錄多個型別不同的物件資料時，則準備一個集合

集合的框架結構

• Java中集合框架頂層框架是：java.util.Collection集合和java.util.Map集合
• 其中Collection集合中存取元素的基本單位是單個元素
• 其中Map集合中存取元素的基本單位是：單對元素（鍵值對）
  

Collection集合

基本概念

• java.util.Collection介面是List介面、Queue 介面以及Set介面的父介面，因此該介面裡定義的方法
  既可用於操作List集合，也可用於操作Queue集合和Set集合。

常用方法

方法	功能介紹
boolean add(E e);	向集合中新增物件
boolean addAll(Collection<? extends E>c)	將引數指定集合中的所有元素新增到當前集合
boolean contains(Object o);	判斷是否包含指定物件
boolean containsAll(Collection<?> c)	判斷是否包含引數指頂的所有物件
boolean retainAll(Collection<?> c)	保留當前集合中存在且引數集合中存在的所有物件，會改變呼叫函式的集合內容
boolean remove(Object o);	刪除物件
boolean removeAll(Collection<?> c)	刪除指定的所有物件
void clear();	清空集合
int size();	集合的物件的個數
boolean isEmpty();	集合是否為空
boolean equals(Object o)	判斷是否相等
int hashCode()	返回雜湊碼值
Object[] toArray()	將集合轉為陣列
Iterator iterator()	返回集合的迭代器

package com.lagou.coll_map;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

public class CollectionTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 1.準備一個Collection集合並列印
        //Collection c1 = new Collection();  // 介面不能例項化，也就是不能建立物件
        // 介面型別的引用指向實現類的物件，形成了多型
        Collection c1 = new ArrayList();
        // 自動呼叫toString方法，呼叫ArrayList類中的toString方法，預設列印格式為：[元素值1, 元素值2, ...]
        System.out.println("集合中的元素有：" + c1); // [啥也沒有]

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 2.向集合中新增單個元素並列印
        boolean b1 = c1.add(new String("one"));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        System.out.println("集合中的元素有：" + c1); // [one]

        b1 = c1.add(Integer.valueOf(2));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        System.out.println("集合中的元素有：" + c1); // [one, 2]

        b1 = c1.add(new Person("zhangfei", 30));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        // 列印集合中的所有元素時，本質上就是列印集合中的每個物件，也就是讓每個物件呼叫對應類的toString方法
        System.out.println("集合中的元素有：" + c1); // [one, 2, Person{name='zhangfei', age=30}]

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 3.向集合中新增多個元素並列印
        Collection c2 = new ArrayList();
        c2.add("three");  // 常量池
        c2.add(4);        // 自動裝箱機制
        System.out.println("c2 = " + c2); // [three, 4]
        // 將c2中的所有元素全部新增到集合c1中，也就是將集合c2中的元素一個一個依次新增到集合c1中
        b1 = c1.addAll(c2);
        // 筆試考點：表示將集合c2整體看做一個元素新增到集合c1中
        //b1 = c1.add(c2);
        System.out.println("b1 = " + b1);
        // addAll： [one, 2, Person{name='zhangfei', age=30}, three, 4]  add：  [one, 2, Person{name='zhangfei', age=30}, [three, 4]]
        System.out.println("c1 = " + c1);

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 4.判斷集合中是否包含引數指定的單個元素
        b1 = c1.contains(new String("one"));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true

        b1 = c1.contains(new String("two"));
        System.out.println("b1 = " + b1); // false

        b1 = c1.contains(Integer.valueOf(2));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true

        b1 = c1.contains(Integer.valueOf(3));
        System.out.println("b1 = " + b1); // false
        // contains方法的工作原理是：Objects.equals(o, e)，其中o代表contains方法的形式引數，e代表集合中的每個元素
        // 也就是contains的工作原理就是 拿著引數物件與集合中已有的元素依次進行比較，比較的方式呼叫Objects中的equals方法
        // 而該方法equals的工作原理如下：
        /*
        public static boolean equals(Object a, Object b) {    其中a代表Person物件，b代表集合中已有的物件
            return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
            元素包含的第一種方式就是：Person物件與集合中已有物件的地址相同
                     第二種方式就是：Person物件不為空，則Person物件呼叫equals方法與集合中已有元素相等
        }
        */
        // 當Person類中沒有重寫equals方法時，則呼叫從Object類中繼承下來的equals方法，比較兩個物件的地址  false
        // 當Person類中重寫equals方法後，則呼叫重寫以後的版本，比較兩個物件的內容  true
        b1 = c1.contains(new Person("zhangfei", 30));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true  false

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // [one, 2, Person{name='zhangfei', age=30}, three, 4]
        System.out.println("c1 = " + c1);

        // 5.判斷當前集合中是否包含引數指定集合的所有元素
        Collection c3 = new ArrayList();
        c3.add(4);
        System.out.println("c3 = " + c3); // [4]

        // 判斷集合c1中是否包含集合c3中的所有元素
        b1 = c1.containsAll(c3);
        System.out.println("b1 = " + b1); // true

        c3.add("five");
        System.out.println("c3 = " + c3); // [4, five]
        // 判斷集合c1中是否包含集合c3中的所有元素，只有集合c3中的所有元素都在集合c1中出現才會返回true，否則都是false
        b1 = c1.containsAll(c3);
        System.out.println("b1 = " + b1); // false

        // 筆試考點
        System.out.println("包含筆試考點");
        System.out.println("c2 = " + c2); // [three, 4]
        b1 = c1.containsAll(c2);
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        // 判斷集合c1中是否擁有集合c2這個整體為單位的元素
        b1 = c1.contains(c2);
        System.out.println("b1 = " + b1); // false

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 6.計算兩個集合的交集並保留到當前集合中
        System.out.println("c2 = " + c2); // [three, 4]
        System.out.println("c3 = " + c3); // [4, five]
        // 也就是讓集合自己和自己取交集，還是自己，也就是當前集合中的元素沒有發生改變
        b1 = c2.retainAll(c2);
        System.out.println("b1 = " + b1); // false 表示當前集合中的元素沒有發生改變
        System.out.println("c2 = " + c2); // [three, 4]
        // 計算集合c2和c3的交集並保留到集合c2中，取代集合c2中原有的數值
        b1 = c2.retainAll(c3);
        System.out.println("b1 = " + b1); // true 當前集合的元素髮生了改變
        System.out.println("c2 = " + c2); // [4]
        System.out.println("c3 = " + c3); // [4, five]

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 7.實現集合中單個元素的刪除操作
        // [one, 2, Person{name='zhangfei', age=30}, three, 4]
        System.out.println("c1 = " + c1);
        // 刪除引數指定的單個元素
        b1 = c1.remove(1);
        System.out.println("b1 = " + b1); // false
        // [one, 2, Person{name='zhangfei', age=30}, three, 4]
        System.out.println("c1 = " + c1);

        b1 = c1.remove("one");
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        // [2, Person{name='zhangfei', age=30}, three, 4]
        System.out.println("c1 = " + c1);

        // remove方法的工作原理：Objects.equals(o, e)
        b1 = c1.remove(new Person("zhangfei", 30));
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        // [2, three, 4]
        System.out.println("c1 = " + c1);

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 8.實現集合中所有元素的刪除操作
        System.out.println("c3 = " + c3); // [4, five]
        // 從集合c1中刪除集合c3中的所有元素，本質上就是一個一個元素進行刪除，有元素則刪除，否則不刪除
        b1 = c1.removeAll(c3);
        System.out.println("b1 = " + b1); // true
        // [2, three]
        System.out.println("c1 = " + c1);
        System.out.println("c3 = " + c3); // [4, five]

        // 筆試考點  刪除整體物件c3
        b1 = c1.remove(c3);
        System.out.println("b1 = " + b1); // false
        System.out.println("c1 = " + c1); // [2, three]

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 9.實現集合中其它方法的測試   ctrl+n 可以直接搜尋並開啟類的原始碼  使用ctrl+f12可以搜尋類中的方法
        System.out.println("集合中元素的個數為：" + c1.size()); // 2
        System.out.println(0 == c1.size() ? "集合已經空了": "集合還沒有空"); // 沒有空
        System.out.println(c1.isEmpty()? "集合已經空了": "集合還沒有空"); // 沒有空
        // 清空集合中的所有元素
        c1.clear();
        System.out.println("集合中元素的個數為：" + c1.size()); // 0
        System.out.println(0 == c1.size() ? "集合已經空了": "集合還沒有空"); // 已經空了
        System.out.println(c1.isEmpty()? "集合已經空了": "集合還沒有空");   // 已經空了

        // 準備兩個集合並判斷是否相等
        Collection c4 = new ArrayList();
        c4.add(1);
        c4.add(2);
        System.out.println("c4 = " + c4); // [1, 2]
        Collection c5 = new ArrayList();
        c5.add(1);
        c5.add(2);
        c5.add(3);
        System.out.println("c5 = " + c5); // [1, 2, 3]
        // 判斷是否相等
        b1 = c4.equals(c5);
        System.out.println("b1 = " + b1); // true  false

        System.out.println("--------------------------------------------------------");
        // 10.實現集合和陣列型別之間的轉換   通常認為：集合是用於取代陣列的結構
        // 實現集合向陣列型別的轉換
        Object[] objects = c5.toArray();
        // 列印陣列中的所有元素
        System.out.println("陣列中的元素有：" + Arrays.toString(objects)); // [1, 2, 3]
        // 實現陣列型別到集合型別的轉換
        Collection objects1 = Arrays.asList(objects);
        System.out.println("集合中的元素有：" + objects1); // [1, 2, 3]
    }
}

Iterator介面

基本概念

• java.util.Iterator介面主要用於描述迭代器物件，可以遍歷Collection集合中的所有元素
• java.util.Collection介面繼承Iterator介面，因此所有實現Collection介面的實現類都可以使用該迭代器物件

常用的方法

方法	功能
boolean hasNest()	判斷集合中是否有可以迭代的元素
E next()	用於取出元素並指向下一個元素
void remove()	用於刪除訪問到的最後一個元素

注意：foreach/迭代器裡修改變數僅僅修改區域性變數 不影響集合內容

package com.lagou.coll_map;

import java.util.*;
/*
*
* 集合列印的測試
 */
public class CollectionPrintTest {
    public static void main(String[] args) {
        //準備一個集合
        Collection c1 = new ArrayList();
        c1.add("one");
        c1.add(2);
        c1.add(2);
        c1.add(new Person("liuxiao",123));
        //遍歷方式一
        System.out.println("c1 = "+c1);//  [one,2,Person{name='liuxiao',age=123}]
        //遍歷方式二 迭代器
            //獲取迭代器
        Iterator iterator1 = c1.iterator();
        /*//判斷是否有元素可以訪問
        System.out.println(iterator1.hasNext());//ture
        //取出元素並指向下一個
        System.out.println(iterator1.next());//one
        System.out.println(iterator1.hasNext());//true
        System.out.println(iterator1.next());//2
        System.out.println(iterator1.hasNext());//true
        System.out.println(iterator1.next());//Person{name='liuxiao',age=123}
        System.out.println(iterator1.hasNext());//false
        System.out.println(iterator1.next());//編譯正常 執行時發生NoSuchElementException*/
        while (iterator1.hasNext()){
            System.out.println(iterator1.next());
        }
        //由於上個while迴圈使迭代器走到最後 因此需要重置迭代器
        iterator1 = c1.iterator();
        System.out.println("-----------------");
        //使用迭代器模擬tostring()的效果
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        sb1.append("[");
        while (iterator1.hasNext()){
            //判斷是否為最後一個元素  是則拼接一個]
            Object obj = iterator1.next();
            if (!iterator1.hasNext()){
                sb1.append(obj).append("]");
            }else {
                sb1.append(obj).append(",").append(" ");
            }
        }
        System.out.println("c1="+sb1);//[one,2,Person{name='liuxiao',age=123}]
        System.out.println("---------------------");
        iterator1 =c1.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            if ("one".equals(obj)){
               iterator1.remove();//使用迭代器remove元素沒有問題
               // c1.remove(obj);//併發修改異常ConcurrentModificationException
            }
        }
        System.out.println("c1 = "+c1);

    }

}

for each迴圈

基本概念

• Java5推出的增強型for迴圈語句，可以應用於陣列和集合的遍歷
• 是迭代的簡化版

   System.out.println("-------------------------");
        //foreach 遍歷  程式碼簡單 方法更靈活  迭代器簡化版
        for (Object obj:c1) {
            System.out.println("foreach= "+obj);
        }
        int[] arr = new int[]{11,22,33,44};
        for (int a:arr){
            a=66; //僅僅修改 區域性變數a的值  並沒有修改陣列的值
            System.out.println(a);

        }
        System.out.println("陣列元素="+ Arrays.toString(arr));

List集合

基本概念

• java.util.List集合是Collection集合的子集合，該集合中允許有重複的元素並且有先後次序
• 該集合的主要實現類有：ArrayList類、LinkedList類、Stack類、Vector類
• 其中ArrayList類的底層是採用的動態陣列進行資料管理，支援下標訪問，增刪不方便
  
• 其中Linked List類的底層是採用雙向連結串列進行資料管理的，訪問不方便，增刪方便
  
• 可以認為ArrayList和LinkedList的方法在邏輯上完全一樣，只是在效能上有一定的差別，ArrayList更適合於隨機訪問而LinkedList更適合於插入和刪除；在效能要求不是特別苛刻的情形下可以忽略這個差別。
• 其中Stack類的底層是採用動態陣列進行資料管理的，該類主要用於描述一種具有後進先出特徵的資料結構，叫做棧（last in first out LIFO）
• 其中Vector類的底層是採用動態陣列進行資料管理的，該類與ArrayList類相比屬於執行緒安全的類，效率比較低，以後開發中基本不用。

常用的方法

方法	功能
void add(int index, E element)	向集合中指定位置新增元素
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)	向集合中新增所有元素
E get(int index)	從集合中獲取指定位置元素 （collection沒有）
int indexOf(Object o)	查詢引數指定的物件
lastIndexOf(Object o)	反向查詢引數的指定物件
E set(int index, E element)	修改指定位置的元素
E remove(int index)	刪除指定位置的元素
List subList(int fromIndex, int toIndex)	用於獲取子集合

package com.lagou.coll_map;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class ListMethodTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 1.準備一個List集合並列印
        List lt1 = new LinkedList();
        System.out.println("lt1 = " + lt1); // [啥也沒有]

        System.out.println("------------------------------------------");
        // 2.向集合中新增元素並列印
        // 向集合中的開頭位置新增元素
        lt1.add(0, "one");
        System.out.println("lt1 = " + lt1); // [one]
        // 向集合中的末尾位置新增元素
        lt1.add(1, 3);
        System.out.println("lt1 = " + lt1); // [one, 3]
        // 向集合中的中間位置新增元素
        lt1.add(1, "two");
        System.out.println("lt1 = " + lt1); // [one, two, 3]

        System.out.println("------------------------------------------");
        // 3.根據引數指定的下標來獲取元素
        String str1 = (String) lt1.get(0);
        System.out.println("獲取到的元素是：" + str1); // one

        // 注意：獲取元素並進行強制型別轉換時一定要慎重，因為容易發生型別轉換異常
        //String str2 = (String)lt1.get(2); // 編譯ok，執行發生ClassCastException型別轉換異常
        //System.out.println("獲取到的元素是：" + str2); // 3

        System.out.println("------------------------------------------");
        // 4.使用get方法獲取集合中的所有元素並列印
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        sb1.append("[");
        for (int i = 0; i < lt1.size(); i++) {
            //Object obj = lt1.get(i);
            //System.out.println("獲取到的元素是：" + obj);
            Object obj = lt1.get(i);
            // 若取出的元素是最後一個元素，則拼接元素值和]
            if (lt1.size()-1 == i) {
                sb1.append(obj).append("]");
            }
            // 否則拼接元素和逗號以及空格
            else {
                sb1.append(obj).append(",").append(" ");
            }
        }
        System.out.println("lt1 = " + sb1); // [one, two, 3]

        System.out.println("------------------------------------------");
        // 5.查詢指定元素出現的索引位置
        System.out.println("one第一次出現的索引位置為：" + lt1.indexOf("one")); // 0
        lt1.add("one");
        System.out.println("lt1 = " + lt1); // [one, two, 3, one]
        System.out.println("one反向查詢第一次出現的索引位置是：" + lt1.lastIndexOf("one")); // 3

        System.out.println("------------------------------------------");
        System.out.println("lt1 = " + lt1); // [one, two, 3, one]
        // 6.實現集合中元素的修改
        Integer it1 = (Integer) lt1.set(2, "three");
        System.out.println("被修改的元素是：" + it1); // 3
        System.out.println("修改後集合中的元素有：" + lt1); // [one, two, three, one]

        String str2 = (String) lt1.set(3, "four");
        System.out.println("被修改的元素是：" + str2); // one
        System.out.println("修改後集合中的元素有：" + lt1); // [one, two, three, four]

        System.out.println("------------------------------------------");
        // 7.使用remove方法將集合中的所有元素刪除
        //for (int i = 0; i < lt1.size(); /*i++*/) {
       /* for (int i = lt1.size()-1; i >= 0; i--) {
            //System.out.println("被刪除的元素是：" + lt1.remove(i)); // one  two  three  four 刪除元素後，後面的元素補位
            //System.out.println("被刪除的元素是：" + lt1.remove(0));
            System.out.println("被刪除的元素是：" + lt1.remove(i));
        }
        System.out.println("最終集合中的元素有：" + lt1); // [啥也沒有]*/

        System.out.println("------------------------------------------");
        // 8.獲取當前集合中的子集合，也就是將集合中的一部分內容獲取出來，子集合和當前集合共用同一塊記憶體空間
        // 表示獲取當前集合lt1中下標從1開始到3之間的元素，包含1但不包含3
        List lt2 = lt1.subList(1, 3);
        System.out.println("lt2 = " + lt2); // [two, three]
        // 刪除lt2中元素的數值
        str2 = (String) lt2.remove(0);
        System.out.println("被刪除的元素是：" + str2); // two
        System.out.println("刪除後lt2 = " + lt2); // [three]
        System.out.println("刪除後lt1 = " + lt1); // [one, three, four]
    }
}

• 案例

準備一個Stack集合，將資料11、22、33、44、55依次入棧並列印，然後檢視棧頂元素並列印， 然後將棧中所有資料依次出棧並列印。
再準備一個Stack物件，將資料從第一個棧中取出來放入第二個棧中，然後再從第二個棧中取出並 列印。

package com.lagou.coll_map;

import java.util.Objects;
import java.util.Stack;

public class StackTest {
    public static void main(String[] args) {

        Stack s1 = new Stack();
        System.out.println("s1 ="+s1);
        Stack s2 = new Stack();
        System.out.println("s2 ="+s2);
        System.out.println("--------------");
        for (int i =1; i<5;i++){
            Object obj = s1.push(i*11);
            System.out.println("入棧的元素是"+obj);
            System.out.println("棧中的元素又："+s1);
        }
        //檢視棧頂元素
        Object obj2 = s1.peek();
        System.out.println("棧頂元素時:"+obj2);
        //對棧中所有元素一次出戰並列印

        //將s1出戰的存入s2
        int len = s1.size();
        for (int i =1;i<=len;i++){
            Object obj3 = s1.pop();
            s2.push(obj3);
        }
        //最終列印s2
        len = s2.size();
        System.out.println("s2的長度："+len);
        for (int i =1;i<=len;i++){
            System.out.println("s2:"+s2.pop());
        }
    }
}

Queue集合

基本概念

• java.util.Queue集合是Collection集合的子集合，與List集合平級
• 該集合的主要用於描述具有先進先出特徵的資料結構，叫做佇列(first in first out FIFO)。
• 該集合的主要實現類是LinkedList類，因為該類在增刪方面比較有優勢。

常用方法

方法	功能
boolean offer(E e)	將引數指定物件新增至隊尾
E poll()	從隊首刪除並返回一個元素
E peek()	返回隊首的元素（不刪除）

• 案例題目

準備一個Queue集合，將資料11、22、33、44、55依次入隊並列印，然後檢視隊首元素並列印， 然後將佇列中所有資料依次出隊並列印。

package com.lagou.coll_map;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class QueueTest {
    public static void main(String[] args) {
        //準備一個Queue集合
        Queue qe = new LinkedList();
        System.out.println("佇列中的元素："+qe);
        //存入資料
        for (int i =1 ;i<=5;i++){
            qe.offer(i*11);
            System.out.println("佇列中的元素又："+qe);
        }
        //列印隊首
        System.out.println(qe.peek());
        //列印
        int len = qe.size();
        for (int i =1 ;i<=len;i++){
            System.out.println("第一個出隊："+qe.poll());
        }
    }
}