集合框架的概述
集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器。
说明
此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi，数据库中）
背景
1. 数组在存储多个数据方面的特点：
> 一旦初始化以后，其长度就确定了。
> 数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。
比如：String[] arr; int[] arr1; Object[] arr2;
2. 数组在存储多个数据方面的缺点：
> 一旦初始化以后，其长度就不可修改。
> 数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作，非常不便，同时效率不高。
> 获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
> 数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。
集合使用场景
集合的使用场景
集合框架
* |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
* |----List接口：存储有序的、可重复的数据。 --> 又称为“动态”数组 (长度可修改)
* |----ArrayList、LinkedList、Vector
* |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->类似于高中讲的“集合”
* |----HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
Collection接口继承树
Collection接口继承树
Collection接口中的方法的使用
实例化
(Collection是抽象方法，不能实例化，只能实例化它的子类)
Collection coll =new ArrayList();
方法
1. add(Object e):
将元素e添加到集合coll中
coll.add("AA");
coll.add(123); //自动装箱
Person p = new Person("Jerry",20);
coll.add(p);
coll.add(new Person("Jerry",20));
2. size():
获取添加的元素的个数
System.out.println(coll.size()); // 5（上面的coll长度）
3. addAll(Collection coll1):
将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
Collection coll1 =new ArrayList();
coll1.add(456);
coll1.add("CC");
coll.addAll(coll1);
System.out.println(coll.size()); //7
4. clear():
清空集合元素
coll.clear();
5. isEmpty():
判断当前集合是否为空
System.out.println(coll.isEmpty()); // true
6. contains(Object obj):
判断当前集合中是否包含obj
我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
boolean contains = coll1.contains(456); //true
System.out.println(coll1.contains(new String("CC"))); //true
coll1.add(new Person("Jerry",20)));
System.out.println(coll1.contains(new Person("Jerry",20))); //false
(要变成true则重写toString方法，要比较的对象处于第几个object，就调用多少个toString方法去对比）
7.containsAll(Collection coll1):
判断形参coll2中的所有元素是否都存在于当前集合中。
Collection coll2 = Arrays.asList(123,4567);
System.out.println(coll1.containsAll(coll2)); //false (判断coll1中是否包含123和4567，只要有一个不包含就返回false)
8. remove(Object obj):
从当前集合中移除obj元素。
Collection coll =new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
coll.remove(new String("Tom"));
System.out.println(coll); // [123, 456, Person{name='Jerry', age=20}, false]
9. removeAll(Collection coll1):
差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。
Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
coll.removeAll(coll1);
System.out.println(coll); //[456, Person{name='Jerry', age=20}, false]
10. retainAll(Collection coll2):
交集：获取当前集合和coll2集合的交集，并返回给当前集合
Collection coll2 = Arrays.asList(123,456,789);
coll.retainAll(coll2);
System.out.println(coll); // 456
11. equals(Object obj):
要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同，与顺序无关
12. hashCode():
返回当前对象的哈希值
和数组之间相互转换
1. 集合 --->数组：
toArray()
Object[] arr = coll.toArray();
2. 数组 --->集合:
调用Arrays类的静态方法asList()
List list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
System.out.println(list); // [AA,BB,CC]
注意如下写法只能识别为一个元素：
List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
System.out.println(arr1.size());//1
应改为以下写法：
List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
System.out.println(arr2.size());//2
iterator迭代器接口:
用于遍历Collection集合元素。使用迭代器Iterator接口
内部的方法
next():
方式一：
Collection coll =new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(new Person("Jerry",20));
Iterator iterator = coll.iterator();
System.out.println(iterator.next()); // 123
System.out.println(iterator.next()); // Person{name='Jerry', age=20}
System.out.println(iterator.next()); // 报异常：NoSuchElementException
方式二：
for(int i = 0;i < coll.size();i++){
System.out.println(iterator.next());}
hasNext()
判断是否还有下一个元素
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());} //①指针下移 ②将下移以后集合位置上的元素返回
❌ 错误写法一：
指针下移两次，检查第一个，输出第二个
Iterator iterator = coll.iterator();
while((iterator.next()) != null){
System.out.println(iterator.next());}
❌ 错误写法二
集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
while (coll.iterator().hasNext()){
System.out.println(coll.iterator().next());}
remove()
内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()
Iterator iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()){ //如果有下一个元素，则返回true
Object obj = iterator.next();
if("Tom".equals(obj)){ // 如果集合中找到Tom
iterator.remove();}} // 则移除
iterator = coll.iterator(); // 遍历集合，必须重新得到一个全新的迭代器对象(指针移到初始位置)
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());}}
⚠️ 如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，再调用remove都会报IllegalStateException。
⚠️ 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象
⚠️ 默认游标都在集合的第一个元素之前。
Foreach
jdk 5.0 新增了foreach循环，用于遍历集合、数组，内部仍然调用了迭代器。
格式：for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
遍历集合
for(Object obj : coll){
System.out.println(obj);}
遍历数组
int[] arr =new int[]{1,2,3,4,5,6};
//for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
for(int i : arr){
System.out.println(i);}
⚠️ 使用增强for循环赋值，不会改变arr的值，只是将arr的值赋给了i，i做了改变
for(String i : arr){
i ="AA";}
for (String i : arr){
System.out.println(i);}
Collection子接口
List接口
通常用来替代数组，List集合类中元素有序、且可重复，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引
List接口框架
|----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
|----List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组,替换原有的数组
|----ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
|----LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
|----Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储
源码分析
ArrayList
jdk 7情况下
ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
...
list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
jdk 8中ArrayList的变化：
ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
...
后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
小结
jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。
LinkedList
LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev; }}
Vector
jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。
方法的使用
ArrayList
void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
Object get(int index):获取指定index位置的元素
int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
总结：常用方法
增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历： ① Iterator迭代器方式
② 增强for循环
③ 普通的循环
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