Java集合-Collection

文章目录

一、Collection
- 1.1 集合概述
- 1.2 集合框架
- 1.3 Collection 常用功能
二、迭代器
- 2.1 Iterator接口
- 2.2 迭代器的实现原理

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他的自学网站：kuangstudy

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一、Collection 1.1 集合概述

集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。

集合和数组的区别：
- 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
- 数组中存储的是同一类的元素，可以存储基本数据类型值和对象。集合存储的都是对象，而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行储存。

1.2 集合框架

Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是java.util.List和java.util.Set。其中，List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序，而且不可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet（不常用）。

集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。

1.3 Collection 常用功能

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：

public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前集合中。

// 使用多态形式创建集合对象
// <泛型>：集合存储的 元素类型
Collection c = new ArrayList<>();
// 添加元素
c.add("韦小宝");
c.add("扫地僧");
c.add("令狐冲");

public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。

//判断指定元素是否在集合中
boolean result = c.contains("韦小宝");
System.out.println(result);// 打印结果：true

public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。

//删除指定元素
boolean b = c.remove("韦小宝");
System.out.println(b);// 打印结果：true

public int size(): 返回集合中元素的个数。

// 集合中元素数量
int size = c.size();
System.out.println(size);// 2

public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

// 集合转换成数组
Object[] str = c.toArray();
for (Object o : str) {
    System.out.println(o);
    //打印结果：扫地僧
    //		   令狐冲
}

public void clear() :清空集合中所有的元素。

// 清空集合
c.clear();
System.out.println(c);// 打印结果：[]

public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。

// 判断是否为空
boolean empty = c.isEmpty();
System.out.println(empty);// 打印结果：true

二、迭代器 2.1 Iterator接口

在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：

public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。
迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在获取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

Iterator接口的常用方法如下：

public E next():返回迭代的下一个元素。
public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

// 使用多态形式创建集合对象
Collection c = new ArrayList<>();
// 添加元素
c.add("韦小宝");
c.add("扫地僧");
c.add("令狐冲");
// 使用迭代器遍历 每个集合对象都有自己的迭代器
Iterator iterator = c.iterator();
// 泛型指 集合存储的 元素类型
while(iterator.hasNext()){//判断是否还有下一个元素
    String str = iterator.next();//获取当前元素
    System.out.println(str);//打印输出
}

tips:：在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。

2.2 迭代器的实现原理

在之前已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hasNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。

Iterator迭代器对象在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素，为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理，接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程：

在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。

当集合的结构发生改变时，迭代器必须重新获取，如果还是用以前老的迭代器，会出现异常：java.util.ConcurrentModificationException
在迭代集合元素的过程中，不能调用集合对象collection的remove方法，删除元素： collection.remove(o); 否则会出现异常：java.util.ConcurrentModificationException
在迭代元素的过程当中，一定要使用迭代器Iterator的remove方法，删除元素，不要使用集合自带的remove方法删除元素。

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