Java_ArrayList集合

1. ArrayList 

1.1 ArrayList类概述

什么是集合：

　　提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以发生改变

ArrayList集合的特点：

　　底层是数组实现的，长度可以变化

泛型的使用：

　　用于约束集合中存储元素的数据类型 

1.2 ArrayList类常用方法

1.2.1 构造方法 

public ArrayList() —— 创建一个空的集合对象

1.2.2 成员方法 

public boolean remove(Object o) —— 删除指定的元素，返回删除是否成功

public E remove(int index) —— 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素

public E set(int index, E element) —— 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素

public E get(int index) —— 返回指定索引处的元素

public int size() —— 返回集合中的元素的个数

public boolean add(E e) —— 将指定的元素追加到此集合的末尾

public void add(int index, E element) —— 在此集合中的指定位置插入指定的元素

1.2.3 示例代码 ：

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合
        ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        array.add("hello");
        array.add("world");
        array.add("java");
        //System.out.println("array:" + array); //array:[hello, world, java]

        //public boolean remove(Object o): 删除指定的元素，返回删除是否成功
//        System.out.println(array.remove("world")); //true
//        System.out.println(array.remove("javaee")); //false

        //public E remove(int index): 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
//        System.out.println(array.remove(1)); //world
//        System.out.println("array:" + array); //array:[hello, java]

//        System.out.println(array.remove(3)); //IndexOutOfBoundsException

        //public E set(int index,E element): 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
//        System.out.println(array.set(1, "javaee")); //world
//        System.out.println("array:" + array); //array:[hello, javaee, java]

//        System.out.println(array.set(3, "javaee")); //IndexOutOfBoundsException

        //public E get(int index): 返回指定索引处的元素
//        System.out.println(array.get(0)); //hello
//        System.out.println(array.get(1)); //world
//        System.out.println(array.get(2)); //java
//        System.out.println(array.get(3)); //IndexOutOfBoundsException

        //public int size(): 返回集合中的元素的个数
        System.out.println(array.size()); //3
        
        //输出集合
        System.out.println("array:" + array);
    }
}

1.3 ArrayList存储字符串并遍历

需求：

创建一个存储字符串的集合，存储3个字符串元素，使用程序实现在控制台遍历该集合 

思路：

1: 创建集合对象

2: 往集合中添加字符串对象

3: 遍历集合，首先要能够获取到集合中的每一个元素，这个通过get(int index)方法实现

4: 遍历集合，其次要能够获取到集合的长度，这个通过size()方法实现

5: 遍历集合的通用格式

代码实现：

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

        //往集合中添加字符串对象
        array.add("张三");
        array.add("李四");
        array.add("王五");

        //遍历集合，其次要能够获取到集合的长度，这个通过size()方法实现
//        System.out.println(array.size());

        //遍历集合的通用格式
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            String s = array.get(i);
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.4 ArrayList存储学生对象并遍历

需求：

创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合 

思路：

1: 定义学生类

2: 创建集合对象

3: 创建学生对象

4: 添加学生对象到集合中

5: 遍历集合，采用通用遍历格式实现

代码实现：

/*
    学生类
 */
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    //无参构造方法
    public Student() {
    }

    //有参构造方法
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("张三", 17);
        Student s2 = new Student("李四", 18);
        Student s3 = new Student("王五", 19);

        //添加学生对象到集合中
        array.add(s1);
        array.add(s2);
        array.add(s3);

        //遍历集合，采用通用遍历格式实现
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

1.5 ArrayList存储学生对象并遍历升级版

需求：

创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合

学生的姓名和年龄来自于键盘录入 

思路：

1: 定义学生类，为了键盘录入数据方便，把学生类中的成员变量都定义为String类型

2: 创建集合对象

3: 键盘录入学生对象所需要的数据

4: 创建学生对象，把键盘录入的数据赋值给学生对象的成员变量

5: 往集合中添加学生对象

6: 遍历集合，采用通用遍历格式实现

代码实现：

/*
    学生类
 */
public class Student {
    private String name;
    private String age;

    //无参构造方法
    public Student() {
    }

    //有参构造方法
    public Student(String name, String age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(String age) {
        this.age = age;
    }

    public String getAge() {
        return age;
    }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class ArrayListTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();

        //为了提高代码的复用性，我们用方法来改进程序，调用方法
        addStudent(array);
        addStudent(array);
        addStudent(array);

        //遍历集合，采用通用遍历格式实现
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }

    /*
        两个明确：
            返回值类型：void
            参数：ArrayList<Student> array
     */
    public static void addStudent(ArrayList<Student> array) {
        //键盘录入学生对象所需要的数据
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入学生姓名：");
        String name = sc.nextLine();

        System.out.println("请输入学生年龄：");
        String age = sc.nextLine();

        //创建学生对象，把键盘录入的数据赋值给学生对象的成员变量
        Student s = new Student();
        s.setName(name);
        s.setAge(age);

        //往集合中添加学生对象
        array.add(s);
    }
}

 

2. 学生管理系统

2.1 学生管理系统实现步骤

案例需求：

针对目前我们的所学内容，完成一个综合案例：学生管理系统！该系统主要功能如下：

添加学生：通过键盘录入学生信息，添加到集合中

删除学生：通过键盘录入要删除学生的学号，将该学生对象从集合中删除

修改学生：通过键盘录入要修改学生的学号，将该学生对象其他信息进行修改

查看学生：将集合中的学生对象信息进行展示

退出系统：结束程序 

实现步骤 ：

1. 定义学生类，包含以下成员变量：

　　private String sid // 学生id

　　private String name // 学生姓名

　　private String age // 学生年龄

　　private String address // 学生所在地 

2. 学生管理系统主界面的搭建步骤

　　2.1 用输出语句完成主界面的编写 ；2.2 用Scanner实现键盘输入 ；2.3 用switch语句完成选择的功能 ；2.4 用循环完成功能结束后再次回到主界面 

3. 学生管理系统的添加学生功能实现步骤

　　3.1 定义一个方法，接收ArrayList集合 ；3.2 方法内完成添加学生的功能：①键盘录入学生信息，②根据录入的信息创建学生对象 ，③将学生对象添加到集合中 ，④提示添加成功信息；3.3 在添加学生的选项里调用添加学生的方法 

4. 学生管理系统的查看学生功能实现步骤

　　4.1 定义一个方法，接收ArrayList集合 ；4.2 方法内遍历集合，将学生信息进行输出； 4.3 在查看所有学生选项里调用查看学生方法 

5. 学生管理系统的删除学生功能实现步骤

　　5.1 定义一个方法，接收ArrayList集合；5.2 方法中接收要删除学生的学号；5.3 遍历集合，获取每个学生对象；5.4 使用学生对象的学号和录入的要删除的学号进行比较,如果相同，则将当前学生对象从集合中删除；5.5 在删除学生选项里调用删除学生的方法 

6. 学生管理系统的修改学生功能实现步骤

　　6.1 定义一个方法，接收ArrayList集合；6.2 方法中接收要修改学生的学号；6.3 通过键盘录入学生对象所需的信息，并创建对象；6.4 遍历集合，获取每一个学生对象。并和录入的修改学生学号进行比较，如果相同，则使用新学生对象替换当前学生对象；6.5 在修改学生选项里调用修改学生的方法 

7. 退出系统

　　使用System.exit(0); 退出JVM 

2.2 学生类的定义

public class Student {
    //学号
    private String sid;
    //姓名
    private String name;
    //年龄
    private String age;
    //居住地
    private String address;

    public Student() {
    }

    public Student(String sid, String name, String age, String address) {
        this.sid = sid;
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    public String getSid() {
        return sid;
    }

    public void setSid(String sid) {
        this.sid = sid;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(String age) {
        this.age = age;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}

2.3 测试类的定义

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class StudentManager {
    /*
        1.1：用输出语句完成主界面的编写
        1.2：用Scanner实现键盘录入数据
        1.3：用switch语句完成操作的选择
        1.4：用循环完成再次回到主界面
     */
    public static void main(String[] args) {
        //2.4创建集合对象，用于存储学生数据
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();

        //1.4用循环完成再次回到主界面
        while (true) {

            //1.1用输出语句完成主界面的编写
            System.out.println("--------欢迎来到学生管理系统--------");
            System.out.println("1. 添加学生");
            System.out.println("2. 删除学生");
            System.out.println("3. 修改学生");
            System.out.println("4. 查看所有学生");
            System.out.println("5. 退出");
            System.out.println("请输入你的选择：");

            //1.2用Scanner实现键盘录入数据
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String line = sc.nextLine();

            //1.3用switch语句完成操作的选择
            switch (line) {
                case "1":
//                    System.out.println("添加学生");
                    //2.3调用方法
                    addStudent(array);
                    break;
                case "2":
//                    System.out.println("删除学生");
                    //4.6调用方法
                    deleteStudent(array);
                    break;
                case "3":
//                    System.out.println("修改学生");
                    //5.8调用方法
                    updateStudent(array);
                    break;
                case "4":
//                    System.out.println("查看所有学生");
                    //3.4调用方法
                    findAllStudent(array);
                    break;
                case "5":
                    System.out.println("谢谢使用");
//                    break;
                    // 1.5JVM退出
                    System.exit(0);
            }
        }
    }

    //2.1定义一个方法，用于添加学生信息
    public static void addStudent(ArrayList<Student> array) {
        //2.2.1键盘录入学生对象所需要的数据
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //为了让sid在while循环外面被访问到，我们就把它定义在了循环外
        String sid;

        //为了能让程序回到这里，我们使用循环实现
        while (true) {
            //2.2.2显示提示信息，提示要输入何种信息
            System.out.println("请输入学生学号：");
            sid = sc.nextLine();

            boolean flag = isUsed(array, sid);
            if (flag) {
                System.out.println("你输入的学号已经被使用，请重新输入");
            } else {
                break;
            }
        }

        System.out.println("请输入学生姓名：");
        String name = sc.nextLine();
        System.out.println("请输入学生年龄：");
        String age = sc.nextLine();
        System.out.println("请输入学生居住地：");
        String address = sc.nextLine();

        //2.2.3创建学生对象，把键盘录入的数据赋值给学生对象的成员变量
        Student s = new Student();
        s.setSid(sid);
        s.setName(name);
        s.setAge(age);
        s.setAddress(address);

        //2.2.4将学生对象添加到集合中（保存）
        array.add(s);

        //2.2.5给出添加成功提示
        System.out.println("添加学生成功");
    }

    //6.1定义一个方法，对学号是否被使用进行判断
    public static boolean isUsed(ArrayList<Student> array, String sid) {
        //6.2如果与集合中的某一个学生学号相同，返回true；如果都不相同，返回false
        boolean flag = false;

        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            if (s.getSid().equals(sid)) {
                flag = true;
                break;
            }
        }

        return flag;
    }

    //3.1定义一个方法，用于查看学生信息
    public static void findAllStudent(ArrayList<Student> array) {
        //3.5补充：判断集合中是否有数据，如果没有显示提示信息
        if (array.size() == 0) {
            System.out.println("无信息，请先添加信息再查询");
            //为了让程序不再往下执行，给出return;(为了无信息时查询所有学生的时候不会显示表头信息)
            return;
        }

        //3.2显示表头信息（\t其实就是tab键的位置）
        System.out.println("学号\t\t\t姓名\t\t年龄\t\t居住地");

        //3.3将集合中数据取出按照对应格式显示学生信息，年龄显示补充“岁”
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            System.out.println(s.getSid() + "\t" + s.getName() + "\t\t" + s.getAge() + "岁\t\t" + s.getAddress());
        }
    }

    //4.1定义一个方法，用于删除学生信息
    public static void deleteStudent(ArrayList<Student> array) {
        //4.2键盘录入要删除的学生学号
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //4.3显示提示信息
        System.out.println("请输入你要删除的学生的学号：");
        String sid = sc.nextLine();

        //4.4补充：在删除/修改学生操作前，对学号是否存在进行判断。
        //如果不存在，显示提示信息；
        //如果存在，执行删除/修改操作
        int index = -1;

        //4.5遍历集合将对应学生对象从集合中删除
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            if (s.getSid().equals(sid)) {
//                int index = i; // 记录已存在的学号对应的索引
                index = i;
                break;
            }
        }

        if (index == -1) {
            System.out.println("该信息不存在，请重新输入：");
        } else {
            array.remove(index);
            //4.6给出删除成功提示
            System.out.println("删除学生成功");
        }
    }

    //5.1定义一个方法，用于修改学生信息
    public static void updateStudent(ArrayList<Student> array) {
        //5.2键盘录入要修改的学生学号
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //5.3显示提示信息
        System.out.println("请输入你要修改的学生的学号：");
        String sid = sc.nextLine();

        //在删除/修改学生操作前，对学号是否存在进行判断。
        //如果不存在，显示提示信息；
        //如果存在，执行删除/修改操作
        int index = -1;

        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Student s = array.get(i);
            if (s.getSid().equals(sid)) {
                index = i;
                break;
            }
        }

        if (index == -1) {
            System.out.println("该信息不存在，请重新输入");
        } else {
            //5.4键盘录入要修改的学生信息
            System.out.println("请输入学生新姓名：");
            String name = sc.nextLine();
            System.out.println("请输入学生新年龄：");
            String age = sc.nextLine();
            System.out.println("请输入学生新居住地：");
            String address = sc.nextLine();

            //5.5创建学生对象
            Student s = new Student();
            s.setSid(sid);
            s.setName(name);
            s.setAge(age);
            s.setAddress(address);

            //5.6遍历集合修改对应的学生信息
            for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
                Student student = array.get(i);
                if (student.getSid().equals(sid)) {
                    array.set(i, s);
                    break;
                }
            }

            //5.7给出修改成功提示
            System.out.println("修改学生成功");
        }
    }

}