3.4 Java 中的集合框架（上）（常用工具类）
2016-09-26 本文已影响112人
夏沫xx
1、Java中的集合框架概述
集合框架、
-
概念与作用
Java中的集合类：是一种工具类，就像是容器，存储任意数量的具有共同属性的对象
集合的作用：
1、在类的内部，对数据进行组织；
2、简单而快速的搜索大数量的条目；
3、有的集合接口，提供了一系列排列有序的元素，并且可以在序列中间快速的插入或者删除有关元素；
4、有的集合接口，提供了映射关系，可以通过关键字key去快速查找到对应的唯一对象，而这个关键字可以是任意类型
与数组的对比--为何选择集合而不是数组
1、数组的长度固定，集合长度可变
2、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 -
体系结构
Java集合框架
1、Collection
List序列：存储结构排列有序，可重复---ArrayList、LinkedList
Queue队列：存储结构排列有序，可重复---LinkedList
Set集：存储结构排列无序，不可重复---HashSet
2、Map<以Key、Value两个对象为映射存储数据>---HashMap -
实际应用
2、Collection接口&List接口简介
- Collection接口
是List、Set和Queue接口的父接口
定义了可用于操作List、Set和Queue的方法---增删改查
1、List是元素有序并且可以重复的集合，被称为序列
2、List可以精确的控制每个元素插入的位置，或删除某个位置元素
3、ArrayList--数组序列，是List的一个重要实现类
4、ArrayList底层是由数组实现的
3、学生选课-创建学生类和课程类
-
实现功能---模拟学生选课功能
- 选择课程（往集合中添加课程）
- 删除所选的某门课程（删除集合中的元素）
- 查看所选课程
- 修改所选课程
package com.imooc.student;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* 学生类
* @author bzz
*
*/
public class Student {
public String id;
public String name;
public Set courses; //存储成绩信息
public Student(String id,String name){
this.id=id;
this.name=name;
this.courses=new HashSet();
}
}
package com.imooc.student;
/**
* 课程类
* @author bzz
*
*/
public class Course {
public String id;
/**
* 实际开发中应当把所有属性私有化
* private String id;
* public String getId(){
* return id;
* public void setId(String id){
* this.id=id;
* }
*/
public String name;
public Course(String id,String name){
this.id=id;
this.name=name;
}
}
4、学生选课-添加课程
package com.imooc.student;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
/**
* 备选课程类
* @author bzz
*
*/
public class ListTest {
public List coursesToSelect;//用于存放备选课程的List
public ListTest(){
this.coursesToSelect=new ArrayList();
}
// 用于往courseToSelect中添加备选课程
public void testAdd(){
//创建一个课程对象，并通过调用add，添加到备选课程List中
Course cr1=new Course("1","数据结构");
coursesToSelect.add(cr1);
//对象存入集合都变成Object类型，去除时需要类型转换
Course temp=(Course) coursesToSelect.get(0);
System.out.println("添加了课程："+temp.id+":"+temp.name);
Course cr2=new Course("2","C语言");
coursesToSelect.add(0,cr2);
Course temp2=(Course) coursesToSelect.get(0);
System.out.println("添加了课程："+temp2.id+":"+temp2.name);
// 以下方法会抛出数组下标越界异常
// Course cr3=new Course("3","test");
// coursesToSelect.add(4,cr3);
Course[] course={new Course("3","离散数学"),new Course("4","汇编语言")};
coursesToSelect.addAll(Arrays.asList(course));
Course temp3=(Course) coursesToSelect.get(2);
Course temp4=(Course) coursesToSelect.get(3);
System.out.println("添加了两门课程"+temp3.id+":"+temp3.name+temp4.id+":"+temp4.name);
Course[] course2={new Course("5","高等数学"),new Course("5","大学英语")};
coursesToSelect.addAll(2,Arrays.asList(course2));
Course temp5=(Course) coursesToSelect.get(2);
Course temp6=(Course) coursesToSelect.get(3);
System.out.println("添加了两门课程"+temp5.id+":"+temp5.name+temp6.id+":"+temp6.name);
}
public static void main(String[] args){
ListTest lt=new ListTest();
lt.testAdd();
}
}
5、学生选课-课程查询
/**
* 取得List的元素的方法
* @param args
*/
public void testGet(){
int size=coursesToSelect.size();
System.out.println("有如下课程待选：");
for(int i=0;i<size;i++){
Course cr=(Course) coursesToSelect.get(i);
System.out.println("课程："+cr.id+":"+cr.name);
}
}
/**
* 通过迭代器来遍历List,不具备存储功能
* @param args
*/
public void testIterator(){
//通过集合的iterator方法，取得迭代器的实例
Iterator it=coursesToSelect.iterator();
System.out.println("有如下课程待选(通过迭代器访问)：");
while(it.hasNext()){
Course cr=(Course)it.next();
System.out.println("课程："+cr.id+":"+cr.name);
}
}
/**
* 通过for each方法访问集合元素
* @param args
*/
public void testForEach(){
System.out.println("有如下课程待选(通过for each访问)：");
for(Object obj:coursesToSelect){
Course cr=(Course)obj;
System.out.println("课程："+cr.id+":"+cr.name);
}
}
private Iterator coursesToSelect() {
// TODO Auto-generated method stub
return null;
}
public static void main(String[] args){
ListTest lt=new ListTest();
lt.testAdd();
lt.testGet();
lt.testIterator();
lt.testForEach();
}
}
6、学生选课-课程修改
/**
* 修改List中的元素
*/
public void testModify(){
coursesToSelect.set(4,new Course("7","毛概"));
}
7、学生选课-课程删除
public void testRemove(){
//删除方法1
// Course cr=(Course)coursesToSelect.get(4);
// System.out.println("我是课程："+cr.id+":"+cr.name+"我即将被删除");
// coursesToSelect.remove(cr);
//删除方法2
// System.out.println("即将被删除4位置的课程");
// coursesToSelect.remove(4);
//删除方法3
System.out.println("即将被删除4和5位置的课程");
Course[] courses={(Course)coursesToSelect.get(4),(Course)coursesToSelect.get(5)};
coursesToSelect.removeAll(Arrays.asList(courses));
System.out.println("成功删除课程！");
testForEach();
}
8、学生选课-应用泛型管理课程
- 集合中的元素，可以是任意类型的对象（对象引用）
如果把某个对象放入集合，则会忽略他的类型，而把他当做object处理 - 泛型则是规定了某个集合只可以存放特定类型的对象
会在编译期间进行类型检查
package student;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class TestGeneric {
/**
* 带有泛型——Course，的List类型属性，尖括号中是规定的存放类型
*/
public List<Course> courses;
public TestGeneric() {
this.courses = new ArrayList<Course>();//初始化带有泛型的courses属性
}
/**
* 测试添加
*/
public void testAdd() {
Course cr1 = new Course("1","大学语文");
courses.add(cr1);
//泛型集合中，不能添加泛型规定的类型及其子类型以外的对象，否则会报错！
// courses.add("能否添加一些奇怪的东西呢？？");
Course cr2 = new Course("2","Java基础");
courses.add(cr2);
}
/**
* 测试循环遍历
* 不是作为object类型取出而是规定的course类型
*/
public void testForEach() {
for (Course cr : courses) {
System.out.println(cr.id + ":" + cr.name);
}
}
/**
* 泛型集合可以存入泛型类型、泛型的子类型
* 泛型结合可以添加泛型的子类型的对象实例
*/
public void testChild() {
ChildCourse ccr = new ChildCourse();
ccr.id = "3";
ccr.name = "我是子类型的课程对象实例~~";
courses.add(ccr);
}
/**
* 泛型不能使用基本类型
*/
public void testBasicType() {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);
System.out.println("基本类型必须使用包装类作为泛型！" + list.get(0));
}
/*
* 泛型集合中的限定类型不能使用基本类型，必须是引用类型
* 可以通过使用包装类（Interger、Long...)限定允许存入的基本类型
*/
public static void main(String[] args) {
TestGeneric tg = new TestGeneric();
tg.testAdd();
tg.testForEach();
tg.testChild();
tg.testForEach();
tg.testBasicType();
}
}
泛型集合中可以存入泛型类型、泛型的子类型
1、泛型集合中的限定类型，不能使用基本数据类型，只能是引用类型。
2、可以通过使用包装类限定允许存入的基本数据类型
9、学生选课-通过Set集合管理课程
- Set接口
1、Set是元素无需并且不可以重复的集合，被称为集
2、HashSet---哈希集，是Set的一个重要实现类 - 功能说明：
1、提供备选课程
2、创建学生兑现，并给该学生添加三门课程（添加在学生的courses--Set类型的属性中）
显示备选课程
循环三次，每次输入课程ID
往学生的courses属性中添加与输入的ID匹配的课程
输出学生选择的课程
package student;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import com.imooc.Course;
import com.imooc.Student;
/*
* Set接口及其实现类HashSet
* Set是元素无序并且不可以重复的集合，被称为集
* HashSet--哈希集，是Set的一个重要实现类
*/
/*
* 案例功能说明
* 提供备选课程
* 创建学生对象，并给该学生添加三门课程（添加在学生的courses--Set类型的属性中）
* --显示备选课程、循环三次，每次输入课程ID、
* --往学生的courses属性中添加与输入的ID匹配的课程、输出学生选择的课程
*/
public class SetTest {
public List<Course> coursesToSelect;
private Scanner console;
public Student student;
public SetTest() {
coursesToSelect = new ArrayList<Course>();
console = new Scanner(System.in);
}
/**
* 用于往coursesToSelect中添加备选课程
*/
public void testAdd() {
//创建一个课程对象，并通过调用add方法，添加到备选课程List中
Course cr1 = new Course("1" , "数据结构");
coursesToSelect.add(cr1);
Course temp = (Course) coursesToSelect.get(0);
// System.out.println("添加了课程：" + temp.id + ":" + temp.name);
Course cr2 = new Course("2", "C语言");
coursesToSelect.add(0, cr2);
Course temp2 = (Course) coursesToSelect.get(0);
// System.out.println("添加了课程：" + temp2.id + ":" + temp2.name);
// coursesToSelect.add(cr1);
// Course temp0 = (Course) coursesToSelect.get(2);
// System.out.println("添加了课程：" + temp.id + ":" + temp.name);
//以下方法会抛出数组下标越界异常
// Course cr3 = new Course("3", "test");
// coursesToSelect.add(4, cr3);
Course[] course = {new Course("3", "离散数学"), new Course("4", "汇编语言")};
coursesToSelect.addAll(Arrays.asList(course));
Course temp3 = (Course) coursesToSelect.get(2);
Course temp4 = (Course) coursesToSelect.get(3);
// System.out.println("添加了两门课程：" + temp3.id + ":" +
// temp3.name + ";" + temp4.id + ":" + temp4.name);
Course[] course2 = {new Course("5", "高等数学"), new Course("6", "大学英语")};
coursesToSelect.addAll(2, Arrays.asList(course2));
Course temp5 = (Course) coursesToSelect.get(2);
Course temp6 = (Course) coursesToSelect.get(3);
// System.out.println("添加了两门课程：" + temp5.id + ":" +
// temp5.name + ";" + temp6.id + ":" + temp6.name);
}
/**
* 通过for each方法访问集合元素
* @param args
*/
public void testForEach() {
System.out.println("有如下课程待选(通过for each访问)：");
for (Object obj : coursesToSelect) {
Course cr = (Course) obj;
System.out.println("课程：" + cr.id + ":" + cr.name);
}
}
public static void main(String[] args) {
SetTest st = new SetTest();
st.testAdd();
st.testForEach();
//创建一个学生对象
Student student=new Student("1","小明");
System.out.println("欢迎学生："+student.name +"选课！");
//创建一个Scanner对象，用来接收从键盘输入的课程ID
Scanner console=new Scanner(System.in);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("请输入课程ID");
String courseId=console.next();
for (Course cr:st.coursesToSelect) { //比对Course中coursesToSelect的每个元素
if(cr.id.equals(courseId)) {
student.courses.add(cr);
/**
* Set中，添加某个对象，无论添加多少次，
* 最终只会保留一个该对象（的引用），
* 并且，保留的是第一次添加的那一个
*/
// student.courses.add(null);
// student.courses.add(cr);
}
}
}
st.testForEachForSet(student);
}
public void testForEachForSet(Student student) {
//打印输出，学生所选的课程！
System.out.println("共选择了：" + student.courses.size() + "门课程！");
for (Course cr : student.courses) {
System.out.println("选择了课程：" + cr.id + ":" + cr.name);
}
}
}
