Java集合框架(一)—— Collection、Iterator和Foreach的用法

1.Java集合概述

  在编程中,常常需要集中存放多个数据。当然我们可以使用数组来保存多个对象。但数组长度不可变化,一旦在初始化时指定了数组长度,则这个数组长度是不可变的,如果需要保存个数变化的数据,数组就显得无能为力了;而且数组无法保存具有映射关系的数据,如成绩表:语文-80,数学-90,这种数据看上去像两个数组,但这两个数组的元素之间有一定的关联关系。

  为了保存数量不确定的数据,以及保存具有映射关系的数据,Java提供了集合类。集合类主要负责保存、盛装其他数据,因此集合类也被称为容器类。所有集合类都位于Java.util包下。

集合类和数组不一样,数组既可以是基本类型的值,也可以是对象(实际上保存的是对象的引用变量);而集合里只能保存对象,例如不能保存int、只能保存integer。

  Java的集合类主要有两个接口派生而出:Collection和Map,Collection和Map是Java集合框架的根接口,这两个接口又包含了一些子接口和实现类

  如下图所示Collection体系的继承树:

  如上图所示显示了Collection体系里的集合,Set、List接口是Collection接口派生的两个子接口,它们分别代表了无序集合、有序集合;Queue是Java提供的队列(队列特点:先进先出)实现,有点类似于List。

  如下图所示Map体系的继承树:

  如上图所示显示了Map接口的众多实现类,这些实现类在功能、用法上存在一定的差异,但他们都有一个功能特征:Map保存的每项数据都是key-value对,也就是由key和value两个值组成。就向前面简绍的成绩单:语文-80,数学-90,每项成绩都是由2个值组成:科目名和成绩;Map里的key是不可重复的,key用于标识集合里每项数据,如果需要查询Map中的数据时,总是根据Map的key来获取。

  根据上两图,我们可以把Java的所有集合分成三大类,其中Set集合类似于一个罐子,把一个对象添加到Set集合时,Set集合无法记住添加这个元素的顺序,所以Set里的元素不能重复(否则系统无法准确识别这个元素);List集合非常像一个数组,它可以记住每次添加元素的顺序,只是List的长度可变。Map集合也像一个罐子,只是它里面的每项数据都由两个值组成。

  如下图所示显示了三种集合的示意图:

   从上图可以看出,如果访问List集合中的元素,可以直接根据元素的索引来访问;如果需要访问Map集合中的元素,可以根据每项元素的key来访问其value;如果希望访问Set集合中的元素,则只能根据元素本身来访问(这也是Set集合里的元素不容许重复的原因)。

对于Set、List和Map三种集合,最常用的实现类分别为HashSet、ArrayList和HashMap,这三个实现类都没有实现并发控制,是属于线程不安全的

2.Collection和Iterator接口

  • Collection接口

   Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口,该接口中定义的方法既可用于操作Set集合,也可用于操作List和Queue集合。Collection中定义了如下操作集合元素的方法:

  1. boolean add(Object o);  该方法用于向集合里添加一个元素。如果集合对象被添加操作改变了则返回true。 
  2. boolean addAll(Collection c);  该方法把集合c里面的所有元素添加到指定集合里。如果集合对象呗添加操作改变了则返回true。
  3. void clear(); 清楚集合里的所有元素,将集合长度变为0。
  4. boolean contains(Object o);  返回集合里是否包含指定元素。
  5. boolean containsAll(Collection c);  返回集合里是否包含集合c里面的所有元素。
  6. boolean isEmpty();   返回集合是否为空。当集合长度为0时,返回true,否则返回false。
  7. Iterator iterator();    返回一个Iterator对象,用于遍历集合里的元素。
  8. boolean remove(Object o);   删除集合中指定元素o,当集合中包含一个或多个元素o时,这些元素将被删除,该方法将返回true。 
  9. boolean removeAll(Collection c);  从集合中删除集合c里包含的所有元素(相当于调用该方法的集合减集合c),如果删除了一个或一个以上的元素,该方法返回true。
  10. boolean retainAll(Collection c); 从集合中删除集合c里不包含的所有元素(相当于取得把调用该方法的集合变成该集合和集合c的交集),如果该操作改变了调用该方法的集合,该方法返回true。
  11. int size();   该方法返回集合元素里的个数。
  12. Object[] toArray();  该方法把集合转换成一个数组,所有集合元素变成对应的数组元素。
  • Iterator接口

  Iterator接口也是Java集合框架的成员,但它与Collection系列、Map系列的集合不一样:Collection系列集合、Map系列集合主要用于盛装其他对象,而Iterator则主要用于遍历(即迭代访问)Collection集合中的元素,Iterator对象也被称为迭代器。

  Iterator接口隐藏了各种Collection实现类的底层细节,向应用程序提供了遍历Collection集合元素的统一编程接口,Iterator接口里定义了如下三个方法:

  1. boolean hasNext();   如果被迭代的集合元素还没有被遍历,则返回true。
  2. Object next();    返回集合里下一个元素。
  3. void remove();   删除集合里上一次next返回的元素。
class test{
    public static void main(String[] args){
        Collection books = new HashSet(); 
        books.add("语文");
        books.add("数学");
        books.add("英语");
        //打印结果为[语文, 英语, 数学]
        System.out.println(books);
        Iterator it = books.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String book= (String)it.next();
            if("语文".equals(book)){
                it.remove();
            }
            //对book变量赋值,不会改变集合元素本身
            book = "测试字段";
           
        }
        //打印结果为[英语, 数学]
        System.out.println(books);
    }
}

   上面代码对迭代变量book进行赋值,但当我们再次输出books集合时,看到集合里的元素没有任何的改变。这就可以得出一个结论:当使用Iterator对集合元素进行迭代时,Iterator并不是把集合元素本身传给了迭代变量,二是把集合元素的值传给了迭代变量,所以修改迭代变量的值对集合本身没有任何改变。如下原理:

public class test{
    public static void main(String[] args){
        String str = "zhangsan";
        //打印结果为zhangsan
        System.out.println(str);
        updateString(str);
        //打印结果还是zhangsan
        System.out.println(str);
    }
    
    public static void updateString(String str2){
        //这个就相当于你在Iterator里面传的值,所以修改变量str2的值对str本身没有任何变化
        str2 = "lisi";
    }
}

   但是当传递的是对象时,则可以修改传入对象的值如下:

public class test{
    public static void main(String[] args){
        Person p = new Person();
            p.setId(1);
            p.setName("zhangsan");
        //打印结果为id = 1 name = zhangsan
        System.out.println(p);
        updatePerson(p);
        //打印结果为id = 2 name = lisi
        System.out.println(p);

    }
    
    public static void updatePerson(Person p1){
        //这个就相当于你在Iterator里面传的是对象,它给你传的是地址,所以你修改p1,就相当于修改了p的值
        p1.setId(2);
        p1.setName("lisi");
    }
}

class Person{
    
    private Integer id;
    private String name;
    public Integer getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "id = " + id + " name = " + name;
    }
}

  当使用Iterator来迭代访问Collection集合元素时,Collection集合里的元素不能被改变,只有通过Iterator的remove方法来删除上一次next方法返回的集合元素才可以。否则将会引发Java.util.ConcurrentModificationException异常。如下:

public class Test {
    
    public static void main(String[] args){
        Collection books = new HashSet();
        books.add("语文");
        books.add("数学");
        books.add("英语");
        Iterator it  =  books.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String book = (String)it.next();
            if(book.equals("英语")){
                //这样做就会抛Java.util.ConcurrentModificationException
                books.remove(book);
            }
        }
    }
}
  • 使用foreach循环遍历集合元素

  除了可以使用Iterator类迭代访问Collection集合里的元素外,也可以使用foreach循环来迭代访问集合元素,而且更加便捷如下:

public class Test {
    
    public static void main(String[] args){
        Collection books = new HashSet();
        books.add("语文");
        books.add("数学");
        books.add("英语");
        for(Object o : books){
            String book = (String)o;
            if(book.equals("语文")){
                //这行代码将会引发java.util.ConcurrentModificationException异常
                //books.remove(book);
            }
            System.out.println(o);
        }
    }
}

   如上所示,同样,当使用foreach循环迭代访问集合元素时,该集合也不能被改变,否则将引发ConcurrentModificationException异常。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏Java帮帮-微信公众号-技术文章全总结

Java基础(01)-15总结对象数组,集合Collection,集合List

1:对象数组(掌握) (1)数组既可以存储基本数据类型,也可以存储引用类型。它存储引用类型的时候的数组就叫对象数组。 (2)案例: 用数组存储5个学生对象...

4586
来自专栏古时的风筝

Python----reduce原来是这样用的

官方解释: Apply function of two arguments cumulatively to the items of iterable, fro...

2496
来自专栏鸿的学习笔记

Scala的函数

前文已经提到Scala变量的用法,现在聊聊函数。在Scala里,函数的定义很简单。例如:

821
来自专栏LhWorld哥陪你聊算法

【Scala篇】--Scala中集合数组,list,set,map,元祖

备注:数组方法 1     def apply( x: T, xs: T* ): Array[T] 创建指定对象 T 的数组, T 的值可以是 Unit, Do...

5441
来自专栏吾爱乐享

java之学习集合相关笔记一

1242
来自专栏Java编程

Java提高篇——详解内部类

可以将一个类的定义放在另一个类的定义内部,这就是内部类。

6470
来自专栏黑泽君的专栏

java基础学习_集合类01_对象数组、集合Collection接口、集合List接口_day15总结

============================================================================= ==...

911
来自专栏前端儿

JS中 toString() & valueOf()

toString()可以看做是把一个数据转换成了相应字符串的形式,安照这个转换规则中

1731
来自专栏python学习指南

Scala入门学习笔记四--List使用

前言 本篇将介绍一个和Array很相似的集合List,更多内容请参考:Scala教程 本篇知识点概括 List的构造 List与Array的区别 Lis...

2067
来自专栏Python爱好者

Java基础笔记08

1415

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券