javaAPI_集合基础_Collection

集合基础1_集合概述以及Collection集合

1.为什么会出现集合?
我们学习的是面向对象语言，而面向对象语言对事物的描述是通过对象体现的，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，就不能是一个基本的变量，而应该是一个容器类型的变量，在我们目前所学过的知识里面，有哪些是容器类型的呢?
数组和StringBuffer。但是呢?StringBuffer的结果是一个字符串，不一定满足我们的要求，所以我们只能选择数组，这就是对象数组。
而对象数组又不能适应变化的需求，因为数组的长度是固定的，这个时候，为了适应变化的需求，Java就提供了集合类供我们使用。

2.数组和集合的区别?
A:长度区别
数组的长度固定
集合长度可变
B:内容不同
数组存储的是同一种类型的元素
而集合可以存储不同类型的元素
C:元素的数据类型问题
数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型
集合只能存储引用类型

3.java集合以及体系


4.Collection类

(1).Collection类的概述
Collection:是集合的顶层接口，它的子体系有重复的，有唯一的，有有序的，有无序的。

(2).Collection类的常用功能

A：添加功能
boolean add(Object obj):添加一个元素
boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素

B:删除功能
void clear():移除所有元素
boolean remove(Object o):移除一个元素(移除指定元素)
boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(只要有一个元素被移除了，那么就返回true)

C:判断功能
boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素
boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(必须要包含全部)
boolean isEmpty()：判断集合是否为空

D:获取功能
Iterator<E> iterator()(重点):迭代器，集合遍历的特有方式
E next():获取元素，并移动到下一个位置。
boolean hasNext():是否还有下一个元素

E:长度功能
int size():元素的个数
面试题：数组有没有length()方法呢?字符串有没有length()方法呢?集合有没有length()方法呢?

F:交集功能
boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素，获取俩个集合的交集，谁调用该方法，那么元素就会跑去那一个集合中。
也就是说集合A和集合B做交集，最终结果保存在A中，B集合内容不变，返回值表示的是A集合中
的内容是否发生过改变。

G：把集合转换为数组
Object[] toArray():集合转化为素组，这样可以实现对集合的遍历

(3).基本功能测试
public static void main(String[] args) {
//创建Collection对象，由于Collection是一个接口，所以是不能够实例化的，所以能够使用其子类对象
Collection c = new ArrayList<>();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
//清空集合
//c.clear();

//移除指定元素
//c.remove("hello");

//判断是否包含指定元素
c.contains("hello");

//判断集合是否为空
c.isEmpty();

//获取元素个数
c.size();
}


(4).Collection集合并遍历对象(迭代器)
public static void main(String[] args) {
//创建Collection对象，由于Collection是一个接口，所以是不能够实例化的，所以能够使用其子类对象
Collection c = new ArrayList<>();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");

//lterator是一个接口，实际返回的是它的子类对象
//注意，由于next在调用一次之后，就会移动到下一个对象上面去，所以不要多次的调用next()方法
Iterator lt = c.iterator();
while(lt.hasNext()){
String str = (String) lt.next();
System.out.println(str);
}

System.out.println("--------------------------");
//使用for循环同样可以获得相同的效果，同时lt1在循环完毕就是垃圾，可以提高一点效率
for(Iterator lt1 = c.iterator();lt1.hasNext();){
String str = (String) lt1.next();
System.out.println(str);
}
}


(5).迭代器原理
A:迭代器是依赖于集合而存在的。

B:迭代器为什么不定已成为一个类，而是定义成为一个接口？
假设迭代器定义的是一个类，这样，我们就可以创建该类的对象，并调用该类的方法来实现集合的遍历。但是呢？我们应该思考一个这
样的问题。由于java中提供了很多的集合类。而这一些集合类的数据结构是不同的，所以，存储的方式和遍历的方式应该是不一样的。
进而他们的遍历方式也应该是不一样的，最终就没有定义迭代器类。
而无论你是哪一种集合，都应该具备获取元素的操作，并且，最好在辅助有判断功能，这样在获取前，先判断。这样就不会容易出错。
也就是说判断和获取功能是每一个集合遍历的时候锁具备的。而每一种集合的方式又不太一样，所以设计者们就把这几个功能提取出来
并不提供实现，这一种方式就是接口。
那么，真正的具体的实现类是在哪里呢？
在真正的具体的子类中，以内部类的方式体现的。

C:迭代器源码
a：collection集合继承了一个父接口
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {....}

b:Iterable接口中只有一个方法
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator();
}
c:Iterator接口中有三个抽象方法(注意:抽象方法要求继承子类必须继承并重写)
//接口中中的方法存在默认修饰符:public abstract
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();
E next();
void remove();
}
d：Collection要实现上述三个方法(hasNext(),next(),remove()),但是并没有在Collection中给出具体的实现。
那么为什么呢？具体的实现又是在哪里？
因为Collection是一个接口，不给出具体实现。
我们在创建对象的时候是:Collection c = new ArrayList();那么，我们就往ArrayList里面找，它应该是给出了具体实现。

e:看ArrayList中的iterator()方法
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
f:这一个时候，我们发现返回的是一个: new Itr();这是一个接口，居然能够作为返回值，那么也就是说这里面一定给出了具体的实现

g：Itr()方法
private class Itr implements Iterator<E> {...}//一个内部类，实现了haNext(),next(),remove()方法。

(6).一个Collection的代码练习:
//省略学生对象

public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList<>();

Student s = new Student();
s.setName("张三");
s.setAge(12);

Student s1 = new Student();
s1.setName("李四");
s1.setAge(13);

//添加元素
c.add(s);
c.add(s1);

Iterator lt = c.iterator();
while (lt.hasNext()) {
Student getStudent = (Student) lt.next();
System.out.println(getStudent.getName()+"------"+getStudent.getAge());

}