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Java--Collection集合

接口集合数组迭代

2023-03-02 11:01:21 时间

### Collection ###

*  概述
 *  集合常用类的继承体系
 *  Collection常用功能
 *  集合的遍历
 *   *  Iterator接口（迭代器）
     *   *  迭代器的实现原理
     *  增强for

# 概述 #

在前面我们已经学习过并使用过集合ArrayList ,那么集合到底是什么呢?

*  集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。

集合和数组既然都是容器，它们有什么区别呢？

*  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型的元素，可以存储任意类型数据。集合存储的都是引用数据类型。如果想存储基本类型数据需要存储对应的包装类型。

# 集合常用类的继承体系 #

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.LinkedHashSet` 。  
        从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库，为了便于初学者进行系统地学习，接下来通过一张图来描述集合常用类的继承体系。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x1b2p1bjEzQ2xhc3M_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
注意:这张图只是我们常用的集合有这些，不是说就只有这些集合。  
        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。

# 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 。
 *  public void clear() :清空集合中所有的元素。
 *  public boolean remove(E e) : 把给定的对象在当前集合中删除。
 *  public boolean contains(Object obj) : 判断当前集合中是否包含给定的对象。
 *  public boolean isEmpty() : 判断当前集合是否为空。
 *  public int size() : 返回集合中元素的个数。
 *  public Object\[\] toArray() : 把集合中的元素，存储到数组中

> 提示： 有关Collection中的方法可不止上面这些，其他方法可以自行查看API学习。

# 集合的遍历 #

## Iterator接口（迭代器） ##

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`。  
        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。

下面介绍一下迭代的概念：

*  迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在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。

接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素：

public class IteratorDemo { 
       public static void main(String[] args) {   
            // 使用多态方式 创建对象
            Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
            // 添加元素到集合
            coll.add("串串星人");
            coll.add("吐槽星人");
            coll.add("汪星人");
            //遍历
            //使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器
            Iterator<String> it = coll.iterator();
            // 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型
            while(it.hasNext()){  //判断是否有迭代元素
                String s = it.next();//获取迭代出的元素
                System.out.println(s);
            }
       }  
    }

> 提示：
> 
> 1.  在进行集合元素获取时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会抛出`java.util.NoSuchElementException`没有集合元素异常。
> 2.  在进行集合元素获取时，如果添加或移除集合中的元素 , 将无法继续迭代 , 将会抛出`ConcurrentModificationException`并发修改异常.

### 迭代器的实现原理 ###

我们在之前案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hashNext()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：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x1b2p1bjEzQ2xhc3M_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
        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。

## 增强for ##

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。  
格式：

for(元素的数据类型  变量 : Collection集合or数组){ 
       //写操作代码 
    }

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。代码如下：

public class NBForDemo1 { 
        public static void main(String[] args) { 
    		int[] arr = { 3,5,6,87};        
    		       //使用增强for遍历数组 
    		for(int a : arr){ //a代表数组中的每个元素 
    			System.out.println(a);            
    		}        
    	       
    	     Collection<String> coll = new ArrayList<String>();    
    	     coll.add("小河神");    
    	     coll.add("老河神");    
    	     coll.add("神婆");    
    	       
    	     for(String s :coll){     
    	     System.out.println(s);        
    	     }
     	} 
    }

> 提示：  
> 新for循环必须有被遍历的目标，目标只能是Collection或者是数组；  
> 新式for（迭代器）仅仅作为遍历操作出现，不能对集合进行增删元素操作，否则抛出`ConcurrentModificationException`并发修改异常

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x1b2p1bjEzQ2xhc3M_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210923/82195fd408de4e538ea92818226118ac.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x1b2p1bjEzQ2xhc3M_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20210923/fdc8106788a04f029123f25de5d8c716.png

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