前言:本篇文章将从整个集合框架的体系介绍重要的集合框架类,及其基本原理和使用方法。
一、集合的基本使用
相关知识
- 集合是什么;
- 为什么使用集合;
- 怎么创建集合;
- 如何向集合中添加数据。
集合是什么
JAVA中的集合:是一个工具类,就像是容器,存储任意数量具有共同属性的集合。
例如:购物车是商品的集合,军队是军人的集合。
为什么使用集合
我们已经知道集合就是能存储大量数据的一个容器,但是咱们在Java入门的时候学过数组,数组也是一个能存储大量数据的容器,好像也可以满足日常开发的需求,那我们为什么要使用集合呢?
如果说之前学习的数组是一根打狗棒的话,那我们将要学习的集合就可以看做是一根如意金箍棒了。
集合和数组有如下区别:
- 数组的长度固定,集合的长度可变;
- 数组只能通过下标访问元素,类型固定,而有的集合可以通过任意类型查找所映射的具体对象。
怎么创建集合
我们来创建一个简单的集合:
1.导包
import java.util.ArrayList;
2.创建集合
ArrayList list = new ArrayList();
如何向集合中添加数据
list.add("hello");
list.add(2018);
二、ArrayList集合的增删改查
相关知识
- 怎么获取集合中的数据;
- 怎么修改集合中的数据;
- 怎么删除集合中的数据。
获取集合中的数据
使用get(index)即可获取集合中的数据,和数组相同,index为角标,从0开始。
例如:
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("张无忌");
list.add(18);
String name = (String)list.get(0);
int age = (int)list.get(1);
System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);
输出:
姓名:张无忌 年龄:18
看到这里你可能会有疑问:
String name = (String)list.get(0);
为什么使用集合的get()方法获取到数据之后还需要(String)强转数据类型呢?
这是因为我们在定义集合的时候并没有给定一个数据类型,所以集合中的元素,可以是任意类型的对象(Object),如果把某个对象放入集合,则会忽略它的类型,而把它当做Object类处理。
这样我们在从集合中获取数据的时候,默认也会将它看做是Object类型,所以我们在使用的时候需要强转成对应类型。
修改集合中的数据
使用set(index, element)方法即可修改集合中的数据,第一个参数代表索引,即修改集合第几个位置的元素,index从0开始,第二个参数element是要修改的数据。
例如:
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("张无忌");
list.add(18);
String name = (String)list.get(0);
int age = (int)list.get(1);
System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);
list.set(0,"张三丰"); //修改集合的第一个元素
name = (String)list.get(0);
System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age);
输出:
姓名:张无忌 年龄:18
姓名:张三丰 年龄:18
删除集合中的数据
使用remove(index)或remove(element)方法即可删除元素,remove方法是一个重载的方法,第一种可以根据索引位置删除元素,第二种可以根据元素的引用来删除集合中对应的元素。
如下:
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("张无忌");
list.add(18);
//List集合的toString可以输出数组中所有的数据
System.out.println(list.toString());
Object obj1 = list.get(0);
list.remove(obj1); //根据元素的引用删除元素
System.out.println(list.toString());
list.remove(0); //根据索引删除元素
System.out.println(list.toString());
输出:
[张无忌, 18]
[18]
[]
请你思考一个问题:
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("张无忌");
list.add(18);
对于上述代码,要删除所有元素,应该使用remove(0),remove(0)还是remove(0),remove(1)?
三、集合的体系结构
相关知识
为了完成本关任务,你需要掌握:
- 集合的体系结构;
- 如何创建常见的集合。
在前两个点中我们学习的ArrayList集合只是集合的一个部分,Java中的集合可没那么简单呢,Java中的集合是一个大家族,接下来我们就来见识一下这个家族吧。
集合的体系结构
Java中的集合分为两大家族,一个是Collection家族,Collection家族有三大成员:List、Queue、Set,这三大成员有三个子类(实际还有很多,这里不一一列举)分别是,ArrayList,LinkedList,HashSet,这个家族有一个特点,那就是他们都是单身,集合中的元素都是独立存在的。
另一个就是Map家族了,这个家族的特点就是他们都是成双成对(key和value)一起出现的,让Collection家族很是羡慕啊_。
如何使用常见的集合
创建LinkedList集合,并添加数据
LinkedList list = new LinkedList();
list.add("hello");
创建HashSet集合,并添加数据
HashSet set = new HashSet();
set.add("hello");
创建HashMap集合,并添加数据
HashMap map = new HashMap();
map.put("name","张三");
以上就是创建几个常用集合创建实例并添加数据的方式,可以看到我们使用的方式除了LinkedList之外都是父类的引用指向子类对象,相信你还不陌生,这个我们在学习多态这个知识点的时候讲过,这种方式可以大大的提高程序的可扩展性。
通过上述代码可以发现Map集合添加数据和Collection家族成员添加数据的方式不一样,Map集合添加数据必须有两个,即一个是Key一个是Value。
面试官
Duang Duang Duang面试官来啦,快坐好,摆好姿势。
好了,我要开始提问了:
问:Set集合与List集合有什么区别呢?
答:Set集合中的数据不可重复,数据是无序的,List集合的数据可以重复,数据是有序的。
问:就没啦?[严肃脸]
答:哦哦,还有,Set检索效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变,List和数组类似,可以动态增长,根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高,插入删除效率低,因为会引起其他元素位置改变。
问:Map集合中的元素可以重复吗?
答:不可以!
问:你说一说,LinkedList和ArrayList的区别吧。
答:好嘞,LinkedList集合增删速度更快,ArrayList改查更快。
问:咳咳咳,下一位!
答:诶诶诶,别呀,我还没说完呢:
- ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList基于链表的数据结构。LinkedList是双向链表。
- 对于随机访问get和set,ArrayList觉得优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针。
四、泛型
相关知识
- 什么是泛型;
- 如何使用泛型。
什么是泛型
什么是泛型呢?简单的来说,泛型可以理解为:类型参数,那什么又是类型参数呢?
我们知道一个方法void hello(String name)如果指定了一个字符串类型的参数,那方法的调用者就只能传递String类型的参数才能正确的使用这个方法了,否则就报错,其实泛型也是一样,只不过在这里泛型用在集合上,即指定集合中只能放某一种类型的元素。
你要往ATM机中存钱,就只能放毛爷爷,而不能放冥币,这就是泛型,指定只能用一种类型。
如何使用泛型
泛型使用的是一对尖括号定义的,如:List 指定的就是在List集合中只能放String类型的数据。
接下来我们来一个对比评测,看一看使用泛型和不使用泛型的区别。
不使用泛型:
List list1 = new ArrayList();
list1.add("www.educoder.net");
String str1 = (String)list1.get(0);
使用泛型:
List<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("www.educoder.net");
String str2 = list.get(0); //可以发现在这里我们不用强转数据类型了
当然泛型不仅仅只有这么一点用途,在开发中处处可见泛型,在之后的章节中我们会更深一步的了解。
可能你会有疑问,为什么我要使用泛型啊,使用泛型有什么好处呢?
答:好处如下:
- 类型安全,通过知道使用泛型定义的变量的类型限制,编译器可以更有效地提高Java程序的类型安全;
- 消除强制类型转换,消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读,并且减少了出错机会。所有的强制转换都是自动和隐式的;
- 提高性能。
五、Map集合的增删改查
相关知识
为了完成本关任务,你需要掌握:
1.Map集合的特点;
2.如何操作Map集合。
Map集合的特点
有三点需要你记住:
- Map提供了一种映射关系,其中的元素是以键值对(key-value)的形式存储的,能够根据key快速查找value;
- 键(key)值不可重复,值(value)是可以的,通过key可以查找value;
- Map支持泛型,形式如:Map<K,V>。
如何操作Map集合
1.定义和添加数据:Map集合支持泛型,所以我们定义的时候一般会带有泛型,公式:Map<K,V>,K和V可以是指定为任何对象,注意:泛型指的是类,也就是K和V只能是对象而不能是基础数据类型。
2.删除、修改和获取数据。
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("name","张三");
map.put("sex","男");
System.out.println("姓名:" + map.get("name") + "性别:" + map.get("sex"));
//修改数据 使用 map.put(key) 方法
map.put("name","李四");//因为key不能重复,所以修改数据和添加数据使用的同一个方法
System.out.println("姓名:" + map.get("name") + "性别:" + map.get("sex"));
//删除数据 使用 map.remove(key)方法
map.remove("name");
System.out.println(map.toString());//map.toString方法可以直接输出map集合中的数据
输出结果:
姓名:张三性别:男
姓名:李四性别:男
{sex=男}
六、选择题
在Java中,以下( )类的对象以键值对(key-value)的方式存储对象
A、java.util.List;
B、java.util.ArrayList;
C、java.util.HashMap;
D、java.util.LinkedList;
正确答案:C
七、总结
Java集合框架对于数据的操作提供了良好的接口,是Java语言中非常普遍,也是非常重要的部分,熟练掌握很重要。