Java 基础 33 集合的概述和Collection集合

1.1 集合的概述

  集合是一个容器,是用来存储和获取数据的.

1.1.1 为什么会出现集合类

• 为什么出现集合类：
  • 我们学习的是面向对象的编程语言，面向对象的编程语言对事物的描述都是通过对象体现的，
• 为了方便对多个对象进行操作，我们就必须把这多个对象进行存储，而要想存储多个对象，就不能是基本的变量了，应该是一个容器类型的变量。
• 回顾我们学过的知识，有哪些是容器类型的呢?
  • 数组
  • StringBuilder

  首先说StringBuilder，它的结果是一个字符串，不一定满足我们的需求，所以我们只能
选择数组了，而数组的长度固定，不能适应变化的需求，在这种情况下，Java就提供了集合类供我们使用。
由此可见，集合类的长度是可变的。

• 集合类的特点：长度可变。

1.1.2集合类体系结构图

Collection.png

1.2 Collection集合

1.2.1 创建Collection集合对象并添加元素

  Collection:是单列集合的顶层接口。

• Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。
  • 一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。
  • 一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。

  JDK 不提供此接口的任何直接

• 实现：它提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现。

  创建Collection集合的对象，我们采用的是多态的方式，使用的是具体的ArrayList类。

• 因为这个类是最常用的集合类。
  • ArrayList()
  • Collection<E>：
    • <E>:是一种特殊的数据类型，泛型。这里我们会使用就可以了。
  • 如何使用呢?
    • 在出现E的地方用引用数据类型替换即可。
    • 举例：Collection<String>,Collection<Student>

1.2.1.1 案例代码

package com.itheima_01;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/*
* Collection:是单列集合的顶层接口。
 * Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。
 * 一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。
 * 一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。
 * JDK 不提供此接口的任何直接 实现：它提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现。
 * 
 * 创建Collection集合的对象，我们采用的是多态的方式，使用的是具体的ArrayList类。
 * 因为这个类是最常用的集合类。
 * ArrayList() 
 * 
 * Collection<E>：
 *      <E>:是一种特殊的数据类型，泛型。这里我们会使用就可以了。
 *      如何使用呢?
 *          在出现E的地方用引用数据类型替换即可。
 *          举例：Collection<String>,Collection<Student>
 */
public class CollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Collection集合对象
        //JDK7的新特性，看懂就可以
        //Collection<String> c = new ArrayList<>(); //多态的方式
        Collection<String> c = new ArrayList<String>(); //多态的方式
        
        //boolean add(E e):添加元素
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        
        //输出集合对象
        System.out.println(c);
        //输出了集合中的元素按照指定格式拼接的内容，说明ArrayList重写了toString()方法
    }
}

1.2.2 Collection集合的成员方法

• boolean add(E e):添加元素
• boolean remove(Object o):从集合中移除元素
• 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

1.2.2.1 案例代码

package com.itheima_01;

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

/*
 * boolean add(E e):添加元素
 * boolean remove(Object o):从集合中移除元素
 * 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
 */
public class CollectionDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();
        
        //boolean add(E e):添加元素
        //System.out.println("add:"+c.add("hello"));
        //System.out.println("add:"+c.add("world"));
        //通过查看源码，我们知道ArrayList集合的add方法的返回值永远都是true
        c.add("hello");
        c.add("world");
        c.add("java");
        
        //boolean remove(Object o):从集合中移除元素
        //System.out.println("remove:"+c.remove("world"));
        //System.out.println("remove:"+c.remove("haha"));
        
        //void clear():清空集合中的元素
        //c.clear();
        
        //boolean contains(Object o):判断集合中是否存在指定的元素
        //System.out.println("contains:"+c.contains("world"));
        //System.out.println("contains:"+c.contains("haha"));
        
        //boolean isEmpty():判断集合是否为空
        //System.out.println("isEmpty:"+c.isEmpty());
        
        //int size():集合的长度，也就是集合中元素的个数
        System.out.println("size:"+c.size());
        
        //输出集合对象
        System.out.println(c);
    } 
}

1.2.3 Collection集合的遍历

• Collection集合的遍历
  • Iterator<E> iterator():返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
• 通过集合对象调用iterator()方法得到迭代器对象。
  • Iterator:
    • E next():返回迭代的下一个元素。
    • boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

1.2.3.1 案例代码

package com.itheima_01;

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

/*
 * Collection集合的遍历
 * 
 * Iterator<E> iterator():返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
 * 通过集合对象调用iterator()方法得到迭代器对象。
 * 
 * Iterator:
 *      E next():返回迭代的下一个元素。 
 *      boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
 */
public class CollectionDemo3 {
    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");
        
        //Iterator<E> iterator()
        Iterator<String> it = c.iterator();//返回的是迭代器接口的实现类的对象
        //System.out.println(it.next());
        //System.out.println(it.next());
        //System.out.println(it.next());
        //NoSuchElementException:没有这样的元素异常
        //System.out.println(it.next());
        
        //boolean hasNext()
        while(it.hasNext()){
            //System.out.println(it.next());
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
        
    }
}

1.2.4 集合使用步骤图解

Collection2.png

1.2.5 Collection集合的练习存储自定义对象并遍历

  Collection集合存储自定义对象并遍历

  提示：自定义一个学生类，给出成员变量name和age。遍历集合的时候，在控制台输出学生对象的成员变量值。

• 集合的使用步骤：
  • 创建集合对象
  • 创建元素对象
  • 把元素添加到集合
  • 遍历集合

1.2.5.1 案例代码

package com.itheima_02;

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

/*
 * Collection集合存储自定义对象并遍历
 * 提示：自定义一个学生类，给出成员变量name和age。遍历集合的时候，在控制台输出学生对象的成员变量值。
 * 
 * 集合的使用步骤：
 *      A:创建集合对象
 *      B:创建元素对象
 *      C:把元素添加到集合
 *      D:遍历集合
 */
public class CollectionTest {
    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 s1 = new Student("林青霞",30);
        Student s2 = new Student("张曼玉",35);
        Student s3 = new Student("王祖贤",33);
        
        //把元素添加到集合
        c.add(s1);
        c.add(s2);
        c.add(s3);
        
        //遍历集合
        Iterator<Student> it = c.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
        }
    }
}