java基础内容学习.docx
《java基础内容学习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《java基础内容学习.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
java基础内容学习
1课程名称：
集合
2知识点概述
2.1、上次课程
2.2、作业讲解
2.3、本次预备讲解的知识点
1、Collection接口、List接口、Set接口的作用及关系
2、Map接口的作用
3、集合的四种输出方式及使用区别
4、集合的常用操作子类
3、具体内容
3.1、认识类集
在编程时，常常需要集中存放多个数据，当然我们可以使用数组来保存多个对象。
但数组的长度不可变化，一旦在初始化数组是指定了数组的长度，则这个数组长度是不可变的，如果需要保存个数变化的数据，数组就有点无能为力了；而数组也无法保存具有映射关系的数据，如成绩表：
语文--79，数学—80，这种数据看上去像两个数组，但这两个数组直接的元素具有一定的关联关系。
为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据（也称为关联数组），java提供了集合类，集合类主要负责保存，盛放其他数据，因此集合类也被称为容器类。
所有的集合类都位于java.util包下。
Java的集合类主要由以下接口派生而出：
1.Collection系类接口——单值操作接口
a）Collection接口派生出Set、Queue、List三个子接口
2、Map系类接口——对值操作接口，由key-value对组成
常用实现类为：
HashMap、properties、SortedMap
此外还经常用到如下接口：
1、SortedSet、SortedMap排序的操作接口
2、Interator、ListInterator输出集合中元素的接口
结构如图：
三种常用集合特点
|-Set集合无序不能重复
|-List集合有序可重复
|-map集合Key不可重复、value可重复
3.2、Collection接口
3.2.1、collection接口的定义
Colletion接口的定义
publicinterfaceCollection
extendsIterable
在JDK1.5之后，collection接口使用了泛型的定义，在操作时必须指定具体的操作类型，这样可以保证类操作的安全性，避免发生ClassCastException异常
Collection接口是单值存放的最大父接口，可以向其中保存多个单值（单个对象）数据，Collection接口里定义了如下操作集合元素的方法：
（详见API）
No
方法
类型
描述
1
publicbooleanadd（Ee）
普通
向集合中添加元素
2
publicbooleanaddAll（Collection
extendsE>c）
普通
向集合中添加一组数据，泛型指定了操作上限
3
publicvoidclear（）
普通
清空所有集合中的所有元素
4
publicbooleancontains（Objecto）
普通
判断是否有指定的内容，查找
5
publicbooleancontainsAll（Collection
>c）
普通
查找一组数据是否存在
6
publicbooleanequals（Objecto）
普通
比较对象是否相等
7
publicinthashCode（）
普通
返回hash码
8
publicbooleanisEmpty（）
普通
判断集合是否为空
9
publicIteratoriterator（）
普通
为interator接口实例化,迭代输出
10
publicbooleanremove（Objecto）
普通
从集合中删除指定的对象
12
publicbooleanremoveAll（Collection
>c）
普通
从集合中删除一组对象
13
publicbooleanretainAll（Collection
>c）
普通
从集合中保留指定的集合
14
publicintsize（）
普通
获取集合中元素的个数
15
publicObject[]toArray（）
普通
取得集合中全部的元素,以数组的形式返回
16
publicT[]toArray（T[]a）
普通
返回包含此collection中所有元素的数组,可指定返回数组的类型
在一般开发中，往往很少直接直接使用Collection接口进行开发，基本上都是是其使用子接口，子接口主要有List、set、Query和StortedSet
3.2.2、collection子接口的定义
Collection接口虽然是集合的最大接口，但如果直接使用Collection接口进行操作，则表示操作意义不明确，所以在java开发中不提倡直接使用collection接口，主要子接口介绍如下：
|-List：
可以存放重复的内容
|-Set：
不能存放重复内容，所有的重复内容靠hashCode（）和equals（）两个方法区分
|-Queue：
队列接口
|-SortedSet：
可以对集合中的数据进行排序
3.3、List接口
List是Collection的子接口，其中可以保存各个重复的内容，此接口定义如下：
publicinterfaceList
extendsCollection
但与Collection不同的是，在List接口中大量的扩充了Collection接口，拥有了比Collection接口中更多的方法定义，其中有些方法还比较常用。
List对Collection接口的扩展方法如下：
详见API
No
方法
类型
描述
1
publicadd（intindex,Eelement）
普通
将元素element放入在List集合的index出
2
publicaddAll（intindex,Collection
extendsE>c
普通
将集合c所包含的所有元素都放入在List集合的index出，泛型指定了操作上限
3
publicEget（intindex）
普通
返回集合index索引处的元素
4
publicintindexOf（Objecto）
普通
返回对象o在集合中第一次出现的位置索引，如果此集合不包含该元素，则返回-1。
5
publicBooleancontainsAll（Collection
>c）
普通
查找集合C中的数据是否存在指定集合中存在
6
publicintlastIndexOf（Objecto）
普通
返回此集合中最后出现的指定元素的索引；如果集合不包含此元素，则返回-1
7
publicListIteratorlistIterator（）
普通
返回listIterator实例
8
publicListIteratorlistIterator（intindex）
普通
返回从指定位置开始的listiterator实例
9
publicEremove（intindex）
普通
从集合中删除指定位置的元素
10
publicEset（intindex,Eelement）
普通
用指定元素替换列表中指定位置的元素
12
publicListsubList（intfromIndex,inttoIndex）
普通
返回集合中指定的下标fromIndex（包括）和toIndex（不包括）之间的子集合,
如果使用想要使用此接口，则需要通过其子类进行实例化
3.3.1、List接口的常用子类
1、子类ArrayList
ArrayList是List的子类，可直接通过对象的多态性为List接口实例化，此类的定义如下：
publicclassArrayList
extendsAbstractList
implementsList,RandomAccess,Cloneable,Serializable
可看出ArrayList继承了AbstractList，AbstractList类的定义如下：
publicabstractclassAbstractList
extendsAbstractCollection
implementsList
此接口实现了List接口，所以可以直接使用ArrayList为List接口实例化
示例代码：
（向集合中添加元素）
说明：
从程序运行中可以发现，使用List中的add（intindex，Eelement）方法可以在集合中指定位置增加元素，而其他两个add（）方法只能在集合的最后进行内容的追加
示例代码：
（删除元素）
说明：
可同下标和对象的方式直接对集合进行删除
示例代码：
（输出List中的内容）
说明：
List集合增加到的顺序就是输出后的顺序，本身顺序不会改变
实例代码：
（将集合变为对象数组）
示例代码：
（集合中的其他操作）
2、LinkedList子类、Queue接口
LinkedList表示链表的操作类，即java中已经为开发者提供好了一个链表程序，开发者直接使用即可，无需重复开发，LinkedList类的定义如下：
publicclassLinkedList
extendsAbstractSequentialList
implementsList,Deque,Cloneable,Serializable
此类实现了List接口，但同时也实现了Queue接口。
Queue表示的是队列操作接口，采用FIFO（先进先出）的操作方法，就好像一队人排队那样，队列中有对头和队尾，队头永远指向新加入的对象，Queue是Collection的子接口，其定义如下：
publicinterfaceQueue
extendsCollection
Queue接口定义的方法如下：
详见API
NO
方法
1
add（E e）
2
element（）
3
offer（E e）
4
peek（）
5
poll（）
6
remove（）
在LinkedList类中除了实现以上的方法外，还提供了如下方法：
详见API
NO
方法
1
addFirst（E e）
2
addLast（E e）
3
offer（E e）
removeFirst（）
removeLast（）
示例代码：
（链表的开头和结尾增加数据）
示例代码 ：
（找到链表头）
示例代码：
（以先进先出的方式取出全部的数据）
3.4、Set接口
Set接口也是Collection的子接口，但是与Collection和List接口不同的是，Set接口中不能加入重复的元素。
Set接口定义如下：
publicinterfaceSet
extendsCollection
从定义可以发现set接口和List接口没有头太大差异，但是Set接口的主要方法和Collection一致的，也就是说set接口并没有对Collection接口进行扩充，只是比Collection接口的要求更加严格了，不能增加重复元素
Set接口的实例不能像List接口那样进行双向输出，因为此接口没有提供像list接口定义的get（intindex）方法
3.4.1、Set接口的常用子类
1、散列的存放：
HashSet
HashSet是set接口的一个子类，主要的特点是：
里面不能存放重复元素，而且采用散列的存储方式，所以没有顺序
实例代码:
（HashSet类）
说明：
从程序运行结果可以看出，重复元素只能增加一次，而且程序运行时向集合加入元素的顺序并不是集合中保存的顺序，证明HashSetl类中的元素是无序排列的
2、有序存放:
TreeSet
如果想对输入的数据进行排序，则要使用TreeSet子类，TreeSet类定义如下：
publicclassTreeSet
extendsAbstractSet
implementsNavigableSet,Cloneable,Serializable
TreeSet继承了AbstractSet类，此类定义如下：
publicabstractclassAbstractSet
extendsAbstractCollection
implementsSet
示例代码：
（验证TreeSet）
说明：
程序在向集合中添加数据时是没有顺序的，但输出之后是有序的，所以TreeSet是可以排序的子类
3、关于TreeSet排序的说明
既然TressSet本身是可以排序的，那么现在定义一个自己的类，是否也可要进行排序操作呢？
示例代码：
（自定义类排序）
说明：
出现类型转换异常，因为TreeSet中的元素是有序存放的，所以对于一个对象必须指定好其排列规则，且TressSet中的每个对象所在的类都必须实现Comparable接口才可正常是使用
示例代码：
（指定排列规则）
说明：
从程序运行结果中发现，重复的“吕子乔”没有加入，但年龄重复的“美嘉“没有添加到集合中，这是由于采用了比较器造成的，因为比较器操作时如果某个属性没有进行比较的指定，则也会认为是同一个对象，所以此时应该在Person类中compareTo方法中增加姓名比较
示例代码：
（修改Person比较器）
说明：
此时，运行结果中出现了年龄重复的“美嘉”，而且去掉了重复内容，但此时重复内容去掉，并不是真正意义上的去掉重复元素。
因为此时靠的是Comparable完成的，而如果换成HashSet则也会出现重复内容，所以要想真正的去掉重复元素，则必须深入研究Object类
4、关于重复元素的说明
观察以下代码：
示例代码：
（加入重复对象）
说明：
从程序运行结果可以发现“吕子乔”元素重复了，也就是说，此时的程序并没有像Set接口规定的那样是不允许有重复元素的，而如果此时想要去掉重复元素，则必须首先进行对象是否重复的判断，而要想进行这样的判断则一个类就必须重写Object类中的equals方法，才能完成对象是否相等的判断，但是只重写equals（）方法是不够的，还需要重写hashCode（）方法，此方法表示一个哈希编码，可以简单的理解为表示一个对象的编码。
一般的哈希吗是通过公式进行计算的，可以将类中的全部属性进行适当的计算，以获取不能重复的哈希码
示例代码：
（去掉重复元素）
说明：
集合中的重复元素消失了，就是因为equals（）和hashCode（）共同作用的结果
3.5、SortedSet接口
从TreeSet类的定义中可以发现，TreeSet类中实现了StrtedSet接口，此接口主要用于排序操作，即实现此接口的子类都属于排序的子类，SortedSet接口定义如下：
publicinterfaceSortedSet
extendsSet
此接口也继承了Set接口，此接口中定义了如下方法：
NO
方法
1
comparator（）
2
first（）
3
headSet（E toElement）
4
last（）
5
subSet（E fromElement,E toElement）
6
tailSet（E fromElement）
示例代码：
（验证SortedSet接口）
3.6、集合的输出
之前我们知道，如果输出Collection，set集合中的内容，可以将其转换为数组输出，而是用list则可直接通过get（）方法输出，但这些不是集合的标准输出方式，在类集合中提供了如下4中常见的输出方式：
1、Iterator：
迭代输出，是用最多的方式
2、ListIterator：
是Iterator的子接口，功能与Lterator类似
3、Enumeration：
是一个旧接口，功能与Iterator类似
4、foreach：
JDK1.5以后的新功能，可以输出输出或集合
3.6.1、Iterator迭代输出
1、Iterator接口
在使用集合输出时必须形成一个思路，“只要碰到了集合输出的操作，就一定使用Iterator接口”，因为这是一个最为标准的做法
Iterator是专门迭代输出接口，所谓迭代输出就是将元素一个一个进行判断，判断其是否有内容，如果有内容则把内容取出，Iterator接口的定义如下：
publicinterfaceIterator
Iterator接口在使用时也要使用泛型，当然此处的泛型最好与集合中的泛型类型一致，此此接口定义的方法如下：
（详见API）
NO
方法
说明
1
hasNext（）
2
next（）
3
remove（）
2、Iterator接口的相关操作
Iterator接口，可以直接使用Collection接口中定义的Iterator（）方法为其实例化，既然Collecting接口中存在了此方法，则List和Set接口中也一定存在此方法，所有也可以通用使用Iterator接口输出。
示例代码：
（输出Collection中的全部内容）
说明:
集合类的标准输出形式，（重点掌握），将集合中的元素一个一个输出
示例代码:
（使用Iterator删除指定内容）
示例代码：
（迭代输出时删除元素的注意点）
正常情况下，一个集合要把内容交给iterator输出，但集合操作也存在一个remove（）方法，如果在使用iterator输出集合时自己调用了删除的方法，则会出现运行错误。
示例代码：
（不正确的删除方法）
说明：
从程序运行结果中可以发现，内容却是被删除了，但迭代输出在内容被删除之后就终止了。
因为集合本身内容被破换掉，所有迭代输出将出现错误，会停止输出。
3.6.2、ListIterator双向迭代输出
1、ListIterator接口简介
Iterator接口的主要功能是由前向后单向输出，而此时如果实现由后向前或是由前向后的双向输出，则必须使用Iterator的子接口----ListIterator，定义如下：
publicinterfaceListIterator
extendsIterator
此接口比Iterator接口中定义了更多的方法，具体如下：
（详见API）
NO
方法
说明
1
add（E e）
2
hasNext（）
3
hasPrevious（）
4
next（）
5
nextIndex（）
6
previous（）
7
previousIndex（）
8
remove（）
9
set（E e）
与Iterator接口不同的是，ListIterator接口只能通过List接口实例化，即只能输出list接口的内容，在List接口中定义可以为ListIterator接口实例化的方法ListIterator（）.
2、ListIterator接口的相关操作
示例代码：
（进行双向迭代）
说明：
1、此输出方式只有list接口才可以做到
2、如果想完成由后向前的输出，则一定要先进行由前向后的输出
示例代码:
（增加即替换元素）
说明：
虽然add（）或set（）方法可以增加和替换集合中的元素，但在开发中不建议使用。
3.6.3、java的新支持：
foreach
foreach除了可以完成数组输出，对于集合同样支持，语法如下：
for（类对象：
集合）
{
//集合操作
}
示例代码：
（使用foreach输出）
说明：
虽然foreach使用较简单，在实际的开发中iterator还是较多
3.7、Map接口
3.7.1、Map接口简介
Collection、List、set接口都是单值的操作，即每次只能操作一个对象，而map与他们不同的是，每次操作是一对对象，即二元偶对象，map中的每个元素都使用key—value对的形式存储在集合中。
Map接口的定义如下：
publicinterfaceMap
map也使用了泛型，必须同时设置还key或value的类型，在map中美一对key—value都表示一个值，map接口提供的如下方法：
（详见API）
NO
方法
clear（）
containsKey（Object key）
containsValue（Object value）
entrySet（）
equals（Object o）
get（Object key）
hashCode（）
isEmpty（）
keySet（）
put（K key,V value）
putAll（Map
extendsK,?
extendsV> m）
remove（Object key）
size（）
values（）
3.7.2、Map.Entry接口简介
Map.Entry是Map内部定义的一个接口，专门用来保存key---value的内容，Map.Entry定义如下：
publicstaticinterfaceMap.Entry
Map.Entry是使用static关键字声明的内部接口，此接口可以通过“外部类.内部类”的形式直接调用，本接口定义方法如下:
NO
方法
说明
1
equals（Object o）
2
getKey（）
3
getValue（）
4
hashCode（）
5
setValue（V value）
我们可以把Map理解成一个特殊的Set，只是该set里包含的集合元素时Entry对象。
3.7.3、Map接口的常用子类
Map接口常用的子类如下：
1、HashMap：
无序存放，是新的操作类，key不允许重复
2、Hashtable：
无序存放，是旧的操作类，key不允许重复
3、TreeMap：
可以排序的map集合，按集合的key排序，key不允许重复
1、新的子类：
HashMap
HashMap本身是Map子类，直接使用此类为map接口实例化即可。
Hashmap定义如下：
publicclassHashMap
extendsAbstractMap
implementsMap,Cloneable,Serializable
HashMap是AbstractMap的子类，abstractMap类的定义如下：
publicabstractclassAbstractMap
升级会员 