集合---Collection

集合介绍

1.集合是什么?
　　容器:用来存放数据的东西.
　　在java中,集合就是容器,用来存放不同类型的数据.

2.集合和数组的区别:
　　共同点:
　　　　集合和数组都是容器,都可以存储数据;
　　不同点:
　　　　1.集合长度可变,数组长度是固定的;
　　　　2.集合只能存储引用类型的数据,不能存储基本类型,而数组可以存储基本类型的数据;
　　　　3.集合可以存放不同类型的数据,而数组只能存储同一种类型的数据.

3.集合的继承体系:

　　

4.常用的功能:
add:
    public boolean add(E e) : 添加元素;
clear:
    public void clear() : 清空集合;
remove:
    public boolean remove(E e) : 按照元素删除;
contains:
    public boolean contains(Object o) : 判断集合中是否包含指定的元素;
isEmpty:
    public boolean isEmpty() : 判断集合是否为空(空: 不是null, 而是长度为0);
size:
    public int size() : 获取集合的长度, 集合中元素的个数;
Iterator:迭代器的使用
    使用多态声明:Collection<String> c = new ArrayList<>();
    上面的语句使用了多态,编译看左边,Collection中没有索引,所以无法使用索引进行遍历,此时就需要用到迭代器Iterator进行遍历.
    迭代器使用的代码演示:
    public class CollectionDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            //ArrayList<String> list = new ArrayList();
            Collection<String> list = new ArrayList();
            list.add("湖北");
            list.add("广东");
            list.add("江西");
            list.add("湖南");
            //System.out.println(list);
            //迭代器的使用:
            //1.获取迭代器,注意一条iterator.hasNext()对应一条iterator.next()语句
            Iterator<String> iterator = list.iterator();
            //2.判断是否还有下一个元素
            while (iterator.hasNext()) {
                //3.获取下一个元素
                String province = iterator.next();
                System.out.println(province);
            }
        }
    }


增强for循环:
    for (容器中元素的数据类型  变量名  :  容器) {
        使用变量;
    }
    快捷键:容器.for -> enter
    例如:
    public class CollectionDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            //ArrayList<String> list = new ArrayList();
            Collection<String> list = new ArrayList();
            list.add("湖北");
            list.add("广东");
            list.add("江西");
            list.add("湖南");
            //增强for循环
            for (String pro : list) {
                System.out.println(pro);
            }
        }
    }

    注意事项:
​    使用迭代器或者增强for遍历集合的同时, 不要增删集合中的元素. 
​    否则会出现 `ConcurrentModificationException`

5.泛型的基本知识:
    作用: 用来限定集合中元素的数据类型.
    好处:
        1. 将问题从运行时期, 提前到编译时期.
        2. 省去了强转的麻烦
    泛型类:在创建对象的时候确定具体数据类型; 例如: ArrayList<String>
    泛型接口:
        实现类实现接口的时候直接指定泛型的具体数据类型;
        实现类实现接口的时候不指定, 等到创建实现类对象的时候确定具体的数据类型;
        例如: List<String>
    泛型方法:
        在调用方法的时候, 确定泛型的具体数据类型;
        public static <P> void fun(ArrayList<P> list) {

    }
    泛型通配符: ?
    有如下两种用法:
        固定泛型的上边界:
            <? extends E> : 集合的泛型可以是E, 也可以是E的子类;
        固定泛型的下边界:
            <? super E> : 集合的泛型可以是E, 也可以是E的父类;
    
6.常见数据结构的基本知识;
    Stack栈:
        经典模型:弹夹
        特点:先进后出(FILO)
        常见的数据类型:
    队列:
        经典模型:隧道
        特点:先进先出(FIFO)
        常见的数据类型:数组
    链表:
        结构:头部指针,中间存储区,尾部指针;
        特点:增删快,查询慢;
        常见的数据类型:linkedList
        增删快的原因:
            在进行增删操作的时候,只需要改变前一个元素的指针指向即可;
        查询慢的原因:
            在进行查询的时候,就双向链表为例:会先判断要查找的元素的node索引值是在链表的前半部分还是后半部分;
            如果是前半部分,则从头部开始查找,一个一个往后查找;
            如果是在链表的后半部分,则从尾部开始,一个一个往前查找;
数组结构的特点:
    查询快,增删慢;
    查询快的原因:
        1.数组有索引;
        2.数组是一段连续的内存空间;
    增删慢的原因:
        1.数组长度是固定的,在进行增删时,会先创建一个长度固定的数组,再将原数组中的数据拷贝到新数组;
List的特点:
    有序:存储和取出是有顺序的(先进先出);
    有索引;
    可重复:集合中的元素是可以重复的;
    所以有索引的方法都是List特有的;
List接口的子类:
    ArrayList:底层的数据结构是数组;
    LinkedList:底层数据结构是链表;
    Vector:已经被ArrayList取代了;
    
7.集合的工具类:
    Collections:操作集合的工具类;
    Arrays:操作数组的工具类;
    Collections中的常用方法:
    addAll:
        public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements)
        将可变参数中的每一个元素, 都添加到c集合中;
    sort:自然排序
        public static <T extends Comparable<T>> void sort(List<T> list) : 排序
        传入集合中泛型的数据类型, 必须是Comparable的实现类;
    使用实例:
    public class SortDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList();
            Collections.addAll(list, 5, 4, 6, 2, 3, 1);
            System.out.println("排序前:"+list);
            //注意,使用sort方法,集合的泛型必须实现了Comparable接口,查看源码,可以发现Integer类型实现了该接口
            Collections.sort(list);
            System.out.println("排序后:"+list);
        }
    }
    Comparator:比较器排序
        public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<T> c)
        使用实例:
        public class SortByComparator {
            public static void main(String[] args) {
                ArrayList<Person> list = new ArrayList();
                list.add(new Person("双儿", 18));
                list.add(new Person("沐剑屏", 22));
                list.add(new Person("阿珂", 20));
                list.add(new Person("曾柔", 24));
                //排序,sort肯定不行了,因为Person并没有实现Comparable接口
                //使用比较器排序
                //new 接口名() {}:表示实现了该接口的实现类对象
                Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
                    /**
                     * o1-o2:表示按照升序排序
                     * o2-o1:表示按照降序排序
                     * @param o1
                     * @param o2
                     * @return
                     */
                    @Override
                    public int compare(Person o1, Person o2) {
                        //按照年龄升序排序
                        return o1.getAge() - o2.getAge();
                    }
                });
                for (Person person : list) {
                    System.out.println(person);
                }
            }
        }

可变参数:实质上就是可变数组
    用于形参位置,格式如下:
    (数据类型 ... 变量名)
    作用:该方法可以传入**任意个该数据类型**的参数
    应用实例:
    public class ParaDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(sum());
            System.out.println(sum(1));
            System.out.println(sum(1,2));
            System.out.println(sum(1,2,3));
            System.out.println(sum(1,2,3,4));
            System.out.println(sum(1,2,3,4,5));
        }

        public static int sum(int... arr){//表示可以传入任意个int类型的参数
            int sum=0;
            for (int i : arr) {
                sum+=i;
            }
            return sum;
        }
    }
        
Set集合的特点:
    无序:存储和取出是没有顺序的;
    无索引;
    不可重复:集合中的元素不可以重复,保证集合中的元素的唯一性;
    HashSet存储自定义对象:
        HashSet保证元素唯一是通过, **hashCode()和equals()方法**.
        HashSet存储自定义对象时, 如果要保证元素的唯一, 需要重写hashCode()和equals()方法.(alt + insert);
    LinkedHashSet:
        可以保证元素的唯一性;
        可以保证有序, 怎么存就怎么取;
    TreeSet的使用:
        可以保证元素的唯一性;
        可以对集合中的元素进行自然排序;