集合框架-并发修改-各种方法

目录

• 对象数组的概述和使用
• 集合的由来及集合继承体系
• Collection集合的基本功能测试
• 集合的遍历之集合转数组遍历)
• Collection集合的带All功能测试
• 集合的遍历之迭代器遍历
• 迭代器的原理及源码解析(了解)
• List集合的特有功能概述和测试
• List集合存储学生对象并遍历
• 并发修改异常产生的原因及解决方案
• ListIterator(了解)
• Vector的特有功能
• 数据结构之数组和链表
• List的三个子类的特点

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返回 我的技术栈(Technology Stack)

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对象数组的概述和使用

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• 案例演示

  • 需求：我有5个学生，请把这个5个学生的信息存储到数组中，并遍历数组，获取得到每一个学生信息。

      package com.heima.collection;
    
      import com.heima.bean.student;
    
      public class Demo_Array {
    
      	public static void main(String[] args) {
      		Student[] arr = new Student[5];					//存储学生对象
      		arr[0] = new Student("张三", 23);
      		arr[1] = new Student("李四", 24);
      		arr[2] = new Student("王五", 25);
      		arr[3] = new Student("赵六", 26);
    
      		
      		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      			System.out.println(arr[i]);
      		}
      	}
    
      }
    
      /*************另一个源文件****************************/
    
      package com.heima.bean;
    
      public class Student {
      	private String name;
      	private int age;
    
      	public Student() {
      		super();
      	}
    
      	public Student(String name,int age) {
      		this.name = name;
      		this.age = age;
      	}
    
      	public String getName() {
      		return name;
      	}
      	public void setName(String name) {
      		this.name = name;
      	}
    
      	public int getAge() {
      		return age;
      	}
      	public void setAge(int age) {
      		this.age = age;
      	}
    
      	@Override
      	public String toString() {
      		return "Student [name = " + name + ", age = " + age + "]";
      	}
    
      }
    
         输出结果：Student [name = 张三, age = 23]
      			Student [name = 李四, age = 24]
      			Student [name = 王五, age = 25]
      			Student [name = 赵六, age = 26]
      			null
    

集合的由来及集合继承体系

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• A:集合的由来

  • 数组长度是固定,当添加的元素超过了数组的长度时需要对数组重新定义,太麻烦,java内部给我们提供了集合类,能存储任意对象,长度是可以改变的,随着元素的增加而增加,随着元素的减少而减少

• B:数组和集合的区别

  • 区别1 :
    • 数组既可以存储基本数据类型,又可以存储引用数据类型,基本数据类型存储的是值,引用数据类型存储的是地址值
    • 集合只能存储引用数据类型(对象)集合中也可以存储基本数据类型,但是在存储的时候会自动装箱变成对象
  • 区别2:
    • 数组长度是固定的,不能自动增长
    • 集合的长度的是可变的,可以根据元素的增加而增长

• C:数组和集合什么时候用
  * 1,如果元素个数是固定的推荐用数组
  * 2,如果元素个数不是固定的推荐用集合

• 集合继承体系：

• Collection（单列集合的根接口）分为：

  • list 有序（存和取的顺序一致），有索引可以存储重复

    • ArrayList 数组实现
    • LinkedList 链表实现
    • Vector 数组实现

  • Set 无序 （存和取得顺序不一致），无索引不可以存储重复

    • HashSet 哈希算法
    • TreeSet 二叉树算法
      
      

Collection集合的基本功能测试

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• A:案例演示

•   基本功能演示
    
    1、boolean add(E e)    //可添加任意类型
  
    //add方法如果是List集合一直都返回true，因为List集合中是可以存储重复元素的
    //如果是Set集合当存储重复元素的时候，就会返回false
    public static void main(String[] args) {
    	Collection c = new ArrayList();   //父类引用指向子类对象
    	boolean b1 = c.add("abc");
    	boolean b2 = c.add(true);    // 自动装箱new Boolean(true);
    	boolean b1 = c.add(100);
    	boolean b2 = c.add(new Student("张三",23));
    	boolean b1 = c.add("abc");
  
    	System.out.println(c);   //重写了ArrayList里的toString()方法
    	//ArrayList的父类的父类重写toString方法，所以在打印对象引用的时候，输出结果不是object类中的toString的结果
  
    }
  
    输出结果：[abc, true, 100, Student [name = 张三, age = 23], abc]
  
    /**********************************************/
  
    2、boolean remove(Object o)
  
    	Collection c = new ArrayList();
    	c.add("a");
    	c.add("b");
    	c.add("c");
    	c.add("d");
  
    	c.remove("b");   //删除指定元素
    	System.out.println(c);
  
    	输出结果：[a, c, d]
  
    /**********************************************/
  
    3、void clear()
  
    	Collection c = new ArrayList();
    	c.add("a");
    	c.add("b");
    	c.add("c");
    	c.add("d");
  
    	c.clear();   //清空集合
    	System.out.println(c);
  
    	输出结果：[]
  
    /**********************************************/
  
    4、boolean contains(Object o)
  
    	Collection c = new ArrayList();
    	c.add("a");
    	c.add("b");
    	c.add("c");
    	c.add("d");
  
    	System.out.println(c.contains("b"));   //判断是否包含指定元素
  
    	输出结果：true
    	
    /**********************************************/
  
    5、boolean isEmpty()
  
    	Collection c = new ArrayList();
    	c.add("a");
    	c.add("b");
    	c.add("c");
    	c.add("d");
  
    	System.out.println(c.isEmpty());    //判断集合是否为空
    	c.clear();
    	System.out.println(c.isEmpty());
  
    	输出结果：false
    			 true
  
    /**********************************************/
  
    6、int size()
  
    	Collection c = new ArrayList();
    	c.add("a");
    	c.add("b");
    	c.add("c");
    	c.add("d");
  
    	System.out.println(c.size());   //计算元素个数
  
    	输出结果：4
  

• B:注意:

•   collectionXxx.java使用了未经检查或不安全的操作.
    注意:要了解详细信息,请使用 -Xlint:unchecked重新编译.
    java编译器认为该程序存在安全隐患
    温馨提示:这不是编译失败,所以先不用理会,等学了泛型你就知道了
  

集合的遍历之集合转数组遍历)

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• A:集合的遍历

  • 其实就是依次获取集合中的每一个元素。

• B:案例演示

  • 把集合转成数组，可以实现集合的遍历
  • toArray()

    	Collection c = new ArrayList();
    	c.add("a");
    	c.add("b");
    	c.add("c");
    	c.add("d");
  
    	object[] arr = c.toArray();   //将集合转换成数组
    	for(int i = 0; i < arr.length; i ++) {
    		System.out.println(arr[i]);
    	}
  
    	输出结果：a
    			 b
    			 c
    			 d
  
    	/***********************************************/
    
    	Collection coll = new ArrayList();
    	coll.add(new Student("张三",23));		//Object obj = new Student("张三",23);
    	coll.add(new Student("李四",24));
    	coll.add(new Student("王五",25));
    	coll.add(new Student("赵六",26));
    	
    	Object[] arr = coll.toArray();				//将集合转换成数组
    	for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    		Student s = (Student)arr[i];			//强转成Student
    		System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
    	}
  
    	输出结果：张三，23
     			 李四，24
    			 王五，25
    			 赵六，26
  

Collection集合的带All功能测试

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• A:案例演示

•   带All的功能演示
    
    1、boolean addAll(Collection c)
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("a");
    	c2.add("b");
    	c2.add("c");
    	c2.add("d");
  
    	c1.addAll(c2);   //将c2中的每一个元素添加到c1中
    	System.out.println(c1);
    	输出结果：[a, b, c, d, a, b, c, d]
  
    	c1.add(c2);  //将c2看成一个对象添加到c1中
    	System.out.println(c1); 
    	输出结果：[a, b, c, d, [a, b, c, d]]
  
    2、boolean removeAll(Collection c)
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("a");
    	c2.add("b");
    	c2.add("z");
  
    	boolean b = c1.removeAll(c2);    //删除的是交集，没有交集就不删除任何元素，也不会报异常
    	System.out.println(b);
    	System.out.println(c1);
  
    	输出结果：true
    			 [c, d]
  
    	/*******************************************/
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("z");
  
    	boolean b = c1.removeAll(c2);    
    	System.out.println(b);
    	System.out.println(c1);
  
    	输出结果：false
    			 [a, b,  c, d]
  
    3、boolean containsAll(Collection c)
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("a");
    	c2.add("b");
    	c2.add("z");
  
    	boolean b = c1.containsAll(c2);   
    	System.out.println(b);
  
    	输出结果：false
  
    	/*******************************************/
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("a");
    	c2.add("b");
    	c2.add("b");
  
    	boolean b = c1.containsAll(c2);   
    	System.out.println(b);
  
    	输出结果：true
  
    4、boolean retainAll(Collection c)
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("a");
    	c2.add("b");
    	c2.add("z");
  
    	boolean b = c1.retainAll(c2);   //取交集
    	System.out.println(b);
    	System.out.println(c1);
    	输出结果：true
    			 [a, b]
  
    	/******************************************/
  
    	Collection c1 = new ArrayList();
    	c1.add("a");
    	c1.add("b");
    	c1.add("c");
    	c1.add("d");
  
    	Collection c2 = new ArrayList();
    	c2.add("a");
    	c2.add("b");
    	c2.add("c");
    	c2.add("d");
    	c2.add("e");
    	c2.add("f");
  
    	//取交集，如果调用的集合发生改变就返回true，如果调用的集合不变就返回false
    	boolean b = c1.retainAll(c2);   //取交集
    	System.out.println(b);
    	System.out.println(c1);
  
    	输出结果：false
    			 [a, b, c, d]
  

集合的遍历之迭代器遍历

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• A:迭代器概述

  • 集合是用来存储元素,存储的元素需要查看,那么就需要迭代(遍历)

      public static void main(String[] args) {
      	Collection c = new ArrayList();
      	c.add(new Student ("张三", 23));
      	c.add(new Student ("李四", 24));
      	c.add(new Student ("王五", 25));
      	c.add(new Student ("赵六", 26));
      	
      	//获取迭代器
      	Iterator it = c.iterator();
      	while(it.hasNext()) {
      		System.out.println(it.next());
      	}	
      }
      输出结果：Student [name =张三, age=23]
      		 Student [name =李四, age=24]
      		 Student [name =王五, age=25]
      		 Student [name =赵六, age=26]
    
      /*****************************************/
    
      public static void main(String[] args) {
      	Collection c = new ArrayList();
      	c.add(new Student ("张三", 23));   //Object obj = new Student("张三", 23);
      	c.add(new Student ("李四", 24));
      	c.add(new Student ("王五", 25));
      	c.add(new Student ("赵六", 26));
      	
      	//获取迭代器
      	Iterator it = c.iterator();
      	while(it.hasNext()) {
      		Student s = (Student)it.next();    //向下转型
      		System.out.println(s.getName() + "..." + s.getAge());
      	}	
      }
      输出结果：张三...23
      		 李四...24
      		 王五...25
      		 赵六...26
    

• B:案例演示

  • 迭代器的使用

      Collection c = new ArrayList();
      c.add("a");
      c.add("b");
      c.add("c");
      c.add("d");
      
      Iterator it = c.iterator();						//获取迭代器的引用
      while(it.hasNext()) {							//集合中的迭代方法(遍历)   判断集合是否有元素
      	System.out.println(it.next());
      }
    
      输出结果：a
      		 b
      		 c
      		 d
    

迭代器的原理及源码解析(了解)

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• A:迭代器原理
  • 迭代器原理:迭代器是对集合进行遍历,而每一个集合内部的存储结构都是不同的,所以每一个集合存和取都是不一样,那么就需要在每一个类中定义hasNext()和next()方法,这样做是可以的,但是会让整个集合体系过于臃肿,迭代器是将这样的方法向上抽取出接口,然后在每个类的内部,定义自己迭代方式,这样做的好处有二,第一规定了整个集合体系的遍历方式都是hasNext()和next()方法,第二,代码有底层内部实现,使用者不用管怎么实现的,会用即可
• B:迭代器源码解析
  • 1,在eclipse中ctrl + shift + t找到ArrayList类
  • 2,ctrl+o查找iterator()方法
  • 3,查看返回值类型是new Itr(),说明Itr这个类实现Iterator接口
  • 4,查找Itr这个内部类,发现重写了Iterator中的所有抽象方法
    
    

List集合的特有功能概述和测试

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• List集合的特有功能概述

  • void add(int index,E element)

      List list = new ArraryList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("c");
      list.add("d");
    
      list.add(4,"f");   //index <= size并且index >= 0都不会报异常
      list.add(1,"e");
      
      //list.add(10,"z");   运行报错。索引越界
    
      System.out.println(list);  
    
      输出结果：[a, e, b, c, d, f]
    

  • E remove(int index)

      List list = new ArraryList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("c");
      list.add("d");
    
      Object obj = list.remove(1);   //通过索引删除元素，被删除的元素返回
      System.out.println(obj);
      System.out.println(list);
    
      输出结果：b
      		 [a, c, d]	
    
      /***************************************/
    
      List list = new ArraryList();
      list.add(111);
      list.add(222);
      list.add(333);
      list.add(444);
    
      list.remove(111);   //删除的时候不会自动装箱，把111当作索引
      System.out.println(list);		
    

  • E get(int index)

      List list = new ArraryList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("c");
      list.add("d");
    
      Object obj1 = list.get(2);
      System.out.println(obj1);
    
      输出结果：c
    
      //通过索引遍历list集合
      for(int i = 0; i < list.size(); i ++) {
      	System.out.println(list.get(i));
      }
    
      输出结果：a
      		 b
      		 c
      		 d
    

  • E set(int index,E element)

      List list = new ArraryList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("c");
      list.add("d");
    
      list.set(1,"z");    //将指定位置的元素修改
      System.out.println(list);
    
      输出结果：[a, z, c, d]
    

List集合存储学生对象并遍历

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• A:案例演示

  • 通过size()和get()方法结合使用遍历。

      List list = new ArrayList();
      list.add(new Student("张三", 18));
      list.add(new Student("李四", 18));
      list.add(new Student("王五", 18));
      list.add(new Student("赵六", 18));
      
      for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
      	Student s = (Student)list.get(i);
      	System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
      }
    
      输出结果：张三...23
      		 李四...24
      		 王五...25
      		 赵六...26
    

并发修改异常产生的原因及解决方案

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• A:案例演示

  • 需求：我有一个集合，请问，我想判断里面有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现。

      List list = new ArrayList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("world");
      list.add("d");
      list.add("e");
      
      /*Iterator it = list.iterator();
      while(it.hasNext()) {
      	String str = (String)it.next();
      	if(str.equals("world")) {
      		list.add("javaee");			//这里会抛出ConcurrentModificationException并发修改异常
      	}
      }*/
    

• B:ConcurrentModificationException出现

  • 迭代器遍历，集合修改集合

• C:解决方案

  • a:迭代器迭代元素，迭代器修改元素(ListIterator的特有功能add)

  • b:集合遍历元素，集合修改元素

      List list = new ArrayList();
      list.add("a");
      list.add("b");
      list.add("world");
      list.add("c");
      list.add("d");
      list.add("e");
      
    
      ListIterator lit = list.listIterator();		//获取迭代器（list集合特有的）
      //如果想在遍历的过程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法
      while(lit.hasNext()) {   //判断是否还有元素
      	String str = (String)lit.next();  //向下转型
      	if("world".equals(str)) {
      		lit.add("javaee");	
      	}
      }
    
      输出结果：[a, b, word, javaee, c, d, e]
    

ListIterator(了解)

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• boolean hasNext()是否有下一个

• boolean hasPrevious()是否有前一个

• Object next()返回下一个元素

• Object previous();返回上一个元素

    	List list = new ArrayList();
    	list.add("a");
    	list.add("b");
    	list.add("world");
    	list.add("c");
    	list.add("d");
    	list.add("e");
    	
  
    	ListIterator lit = list.listIterator();	 //获取迭代器
  
    	while(lit.hasNext()) {
    		System.out.println(lit.next());   //获取元素并将指针向后移动
    	}
  
    	System.out.println("---------------------");
  
    	//因为指针先是在初始的位置，所以必须先向后移动，才会执行下面向前移动的代码
  
    	while(lit.hasPrevious()) {
    		System.out.println(lit.previous());   //获取元素并将指针向前移动
    	}
  
    	   输出结果：a
    				b
    				world
    				c
    				d
    				e
    				---------------
    				e
    				d
    				c
    				world
    				b
    				a
  

Vector的特有功能

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• A:Vector类概述
• B:Vector类特有功能
  • public void addElement(E obj)
  • public E elementAt(int index)
  • public Enumeration elements()
• C:案例演示

  • Vector的迭代

      Vector v = new Vector();				//创建集合对象,List的子类
      v.addElement("a");
      v.addElement("b");
      v.addElement("c");
      v.addElement("d");
      
      //Vector迭代
      Enumeration en = v.elements();		//获取枚举
      while(en.hasMoreElements()) {		//判断集合中是否有元素
      	System.out.println(en.nextElement());//获取集合中的元素
      }
      	
      		输出结果：a
      				 b
      				 c
      				 d
    

数据结构之数组和链表

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• A:数组
  • 查询快修改也快
  • 增删慢
• B:链表
  • 查询慢,修改也慢
  • 增删快

List的三个子类的特点

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• A:List的三个子类的特点

•   1、ArrayList:
    	底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
    	线程不安全，效率高。
    2、Vector:
    	底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
    	线程安全，效率低。
      Vector相对ArrayList查询慢(线程安全的)
      Vector相对LinkedList增删慢(数组结构)
    3、LinkedList:
    	底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
    	线程不安全，效率高。
  
    4、Vector和ArrayList的区别
    	Vector是线程安全的,效率低
    	ArrayList是线程不安全的,效率高
    共同点:都是数组实现的
    5、ArrayList和LinkedList的区别
    	ArrayList底层是数组结果,查询和修改快
    	LinkedList底层是链表结构的,增和删比较快,查询和修改比较慢
    共同点:都是线程不安全的
  

• B:List有三个儿子，我们到底使用谁呢?

    查询多用ArrayList
    增删多用LinkedList
    如果都多ArrayList