Java集合框架【二容器(Collection)[ArrayList]】

喜欢ヅ旅行 2024-03-31 08:05 74阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1 容器/集合简介
 *  2 容器的结构
 *   *  2.1 结构图
     *   *  2.1.1 单例集合
         *  2.1.2 双例集合
 *  3 单例集合的使用
 *   *  3.1 Collection接口的介绍
     *  3.2 Collection接口中的接口方法
     *  3.3 List接口
     *   *  3.3.1 List接口特点
         *  3.3.2List的常用方法
     *  3.4 ArrayList容器类
     *   *  3.4.1 添加元素
         *  3.4.2 获取元素
         *  3.4.3 根据索引删除元素/删除指定元素
         *  3.4.4 替换元素
         *  3.4.5 清空/判空容器
         *  3.4.6 判断容器中是否包含指定元素
         *  3.4.7 查找第一次/最后一次元素的位置
         *  3.4.8 将单例集合转换为Object/泛型数组
         *  3.4.9 并集操作
         *  3.4.10 交集操作
         *  3.4.11 差集操作

## 1 容器/集合简介 ##

*  程序中的“容器”，用来容纳和管理数据。
 *  我们在之前所学习的数组就是一种容器，可以在其中放置对象或基本数据类型数据。数组的优势：一种简单的线性序列，可以快速访问数组元素，效率高。从效率和类型检查角度来讲，数组是最好的。劣势：不灵活。容量需要事先定义好，不能根据需求的变化而变化。
 *  由于数组并不能满足我们对“管理和组织数据的需求”,所以我们需要一种更强大、更灵活、容量可以随时变化的容器来装载对象。

## 2 容器的结构 ##

### 2.1 结构图 ###

![在这里插入图片描述][ca96daa39a624664b547af7e560b9ed0.png]

#### 2.1.1 单例集合 ####

![在这里插入图片描述][95da4d6aa4674a32899641c42dac3365.png_pic_center]

#### 2.1.2 双例集合 ####

*  双例集合：基于key和value的结构存储数据。  
    ![在这里插入图片描述][2eb791f197dc45ada7eb2d4cef955292.png_pic_center]

## 3 单例集合的使用 ##

### 3.1 Collection接口的介绍 ###

*  Collection是单例集合跟接口，它是集中收集的意思。 Collection接口的2个子接口是List和Set接口。

### 3.2 Collection接口中的接口方法 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>boolean add(Object element)</td> 
   <td>增加元素到容器中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>booleanremove(Object element)</td> 
   <td>从容器中移除元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean contains(Object element)</td> 
   <td>容器中是否包含该元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int size()</td> 
   <td>容器中元素的数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean isEmpty()</td> 
   <td>容器是否为空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void clear()</td> 
   <td>清空容器中所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>iterator iterator()</td> 
   <td>获得送代器，用于遍历所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean containsAll(Collection c)</td> 
   <td>本容器是否包含C容器中的所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean addAlI(Collectiond c)</td> 
   <td>将容器C中所有元素增加到本容器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean removeAll(Collection c）</td> 
   <td>移除本容器和容器c中都包含的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean retainAll(Collection c)</td> 
   <td>取本容器和容器C中都包含的元素，移除非交集元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object[] toArray0</td> 
   <td>转化成Object数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>removeIf 【jdk1.8之后】</td> 
   <td>作用是删除容器中所有满足filter指定条件的元素。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>stream parallelstream</td> 
   <td>stream和parallelstream分别返回该容器的Stream视图表示，不同之处在于parallelstream()返回并行的Stream。Stream是Java函数式编程的核心类。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>spliterator</td> 
   <td>可分割的送代器不同以往的iterator需要顺序送代，Spliterator可以分割为若千个小的选代器进行并行操作，可以实现多线程操作提高效率</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  由于List、Set是Collection的子接口，意味着所有List、Set的实现类都有上面的方法。

### 3.3 List接口 ###

#### 3.3.1 List接口特点 ####

*  有序：有序（元素存入集合的顺序和取出的顺序一致）。List中每个元素都有索引标记。可以根据元素的索引标记（在List中的位置）访问元素，从而精确控制这些元素。
 *  可重复：List允许加入重复的元素。更确切地讲，List通常允许满足e1.equals（e2）的元素重复加入容器

#### 3.3.2List的常用方法 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void add(int index.Object element)</td> 
   <td>在指定位置插入元素，以前元素全部后移一位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object set(int index,Object element)</td> 
   <td>修改指定位置的元索</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object get（intindex）</td> 
   <td>返回指定位置的元系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object remove（intindex）</td> 
   <td>删除指定位置的元素，后面元系全部前移一位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int indexOf（Object o）</td> 
   <td>返回第一个匹配元素的索引，如果没有该元素返回-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int lastindexOf(Object o)</td> 
   <td>返回最后一个匹配元素的索引，如果没有该元素，返回-1</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 3.4 ArrayList容器类 ###

*  ArrayList是List接口的实现类，是List存储特征的具体实现
 *  ArrayList底层使用数组实现的存储。特点：查询效率高、增删效率低、线程不安全。

#### 3.4.1 添加元素 ####

![在这里插入图片描述][2d07c924678a478baacd9b86da7e096b.png]

#### 3.4.2 获取元素 ####

![在这里插入图片描述][a16b6ba3f224452dbbf00de830342dcd.png]

![在这里插入图片描述][3e5e3a8d99214051a9ada38281904f7a.png]

#### 3.4.3 根据索引删除元素/删除指定元素 ####

![在这里插入图片描述][7a33ff72916243c7b46d67deb6a6a09f.png]  
![在这里插入图片描述][bb8399cc375942cba1ba663ea99dd316.png]

![在这里插入图片描述][baef0c5d436c45e6a7dc92e6605eaa8b.png]

#### 3.4.4 替换元素 ####

![在这里插入图片描述][412604b3259440a98ee7d3d186756204.png]

![在这里插入图片描述][a9aab1ec5fe44a388f7e298b4e3ef432.png]

#### 3.4.5 清空/判空容器 ####

![在这里插入图片描述][df40e650d25e458e9e69a53c8c84453c.png]  
![在这里插入图片描述][0d21103c926d424088aed6a1fd0e220f.png]

![在这里插入图片描述][7f708609af9e4801b4c8846063ba6a18.png]

#### 3.4.6 判断容器中是否包含指定元素 ####

![在这里插入图片描述][1112eb7023d54961bf7d6e924839d2b6.png]

![在这里插入图片描述][99d1126efd61465f9c11bbd89886dd83.png]

#### 3.4.7 查找第一次/最后一次元素的位置 ####

![在这里插入图片描述][6652ae3bed5443b386f86fa48f2c922f.png]  
![在这里插入图片描述][a5da07bc0a5940f483880cc99561b594.png]

/**
     * @author 缘友一世
     * date 2022/11/17-22:29
     */
    public class ArrayListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            System.out.println(list.add("小倩"));
            System.out.println(list.add("小灵"));
            list.add(1,"小静");
            System.out.println(list.add("小灵"));
            for (int i=0;i<list.size();i++) {
        
                System.out.print(list.get(i)+" ");
            }
            System.out.println();
            System.out.println(list.indexOf("小灵"));
            System.out.println(list.lastIndexOf("小灵"));
        }
    }

![在这里插入图片描述][a2b623bdf9ff4a4d99399c29902f5409.png]

#### 3.4.8 将单例集合转换为Object/泛型数组 ####

![在这里插入图片描述][5fae82f83bd942bf9fd612cc4c7da72d.png]

/**
     * @author 缘友一世
     * date 2022/11/17-22:29
     */
    public class ArrayListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            System.out.println(list.add("小倩"));
            System.out.println(list.add("小灵"));
            list.add(1,"小静");
            //将ArrayList转化为Object[]
            //不能在转化的方法调用时进行强制类型转换。
            Object[] arr = list.toArray();
            for(int i=0;i<arr.length;i++) {
        
                String str=(String) arr[i];
                System.out.print(str+" ");
            }
            System.out.println();
            //指定类型转换
            String[] array = list.toArray(new String[list.size()]);
            for (String s:array) {
        
                System.out.print(s+" ");
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][5e5796330ff2410b8bc86973ccb50722.png]

#### 3.4.9 并集操作 ####

![在这里插入图片描述][1c8c0c60204a44bc9e82c67e52c382d2.png]

public class ArrayListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("小倩");
            list.add("小灵");
            ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
            list1.add("小静");
            list1.add("小晶");
            System.out.println(list.addAll(list1));
       }
    }

![在这里插入图片描述][a5aef8b38660412490ee153413efc09f.png]

#### 3.4.10 交集操作 ####

![在这里插入图片描述][537b41aec7e446ba8ca0304380676386.png]

public class ArrayListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
     	ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("小倩");
            list.add("小灵");
            ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
            list1.add("小静");
            list1.add("小晶");
            list1.add("小倩");
            System.out.println(list.retainAll(list1));
            for (int i=0;i<list.size();i++) {
        
                System.out.print(list.get(i)+" ");
            }
       }
    }

![在这里插入图片描述][dd8db1f9336f4b4680aab0c723adfbc9.png]

#### 3.4.11 差集操作 ####

![在这里插入图片描述][94d071d8996c4cee863cd9b96b055390.png]

public class ArrayListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("小倩");
            list.add("小灵");
            ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
            list1.add("小静");
            list1.add("小晶");
            list1.add("小倩");
            System.out.println(list.removeAll(list1));
            for (int i=0;i<list.size();i++) {
        
                System.out.print(list.get(i)+" ");
            }
    	}
    }

![在这里插入图片描述][9fb1464b06ee4e7f9343e9dbc9a44582.png]

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[a9aab1ec5fe44a388f7e298b4e3ef432.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/9db6b4ad8f5f461292d3e2352047f96e.png
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[a5aef8b38660412490ee153413efc09f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/197616c373294fad86b132cdf09d7799.png
[537b41aec7e446ba8ca0304380676386.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/30951542cee94465bc4c1dcffb9423d8.png
[dd8db1f9336f4b4680aab0c723adfbc9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/2b04e8654f9c4d2d9f4811450256018b.png
[94d071d8996c4cee863cd9b96b055390.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/d2338e7cf1dd4de2bde67ab94edf3a01.png
[9fb1464b06ee4e7f9343e9dbc9a44582.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/7500afcb200e40049580898f514acfda.png