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Java 集合、Iterator迭代器、泛型等

01集合使用的回顧
  A:集合使用的回顧
    a.ArrayList集合儲存5個int型別元素
          public static void main(String[] args) {
               ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            list.add(111);
            list.add(222);
            list.add(333);
            list.add(444);
            list.add(555);
            for(int i=0; i<list.size(); i++){
                   System.out.println(list.get(i));
           }
          }

    b.ArrayList集合儲存5個Person型別元素
         public static void main(String[] args) {
          ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
          list.add(new Person(“小強”));
          list.add(new Person(“老王”));
          list.add(new Person(“小虎”));
          list.add(new Person(“小澤”));
          list.add(new Person(“小紅”));
          for(int i=0; i<list.size(); i++){
            Person p = list.get(i);
                  System.out.println(p);
           }
         }


02集合的學習目標
  集合,集合是java中提供的一種容器,可以用來儲存多個數據。   在前面的學習中,我們知道資料多了,可以使用陣列存放或者使用ArrayList集合進行存放資料。那麼,集合和陣列既然都是容器,它們有啥區別呢?     陣列的長度是固定的。集合的長度是可變的。     集合中儲存的元素必須是引用型別資料 03集合繼承關係圖   A:集合繼承關係圖     a:ArrayList的繼承關係: 檢視ArrayList類發現它繼承了抽象類AbstractList同時實現介面List,而List介面又繼承了Collection介面。Collection介面為最頂層集合介面了。 原始碼: interface List extends Collection { } public class ArrayList extends AbstractList implements List{ }     b:集合繼承體系 這說明我們在使用ArrayList類時,該類已經把所有抽象方法進行了重寫。那麼,實現Collection介面的所有子類都會進行方法重寫。  Collecton介面常用的子介面有:List介面、Set介面  List介面常用的子類有:ArrayList類、LinkedList類  Set介面常用的子類有:HashSet類、LinkedHashSet類 Collection 介面 | ---------------------------------------------------------------- | | List介面 Set介面 | | ---------------- ------------- | | | | ArrayList類 LinkedList類 HashSet類 LinkedHashSet類 04集合Collection的方法
  A:集合Collection的方法 /* * Collection介面中的方法 * 是集合中所有實現類必須擁有的方法 * 使用Collection介面的實現類,程式的演示 * ArrayList implements List * List extends Collection * 方法的執行,都是實現的重寫 */ public class CollectionDemo { public static void main(String[] args) { function_2(); } /* Collection介面方法 * Object[] toArray() 集合中的元素,轉成一個數組中的元素, 集合轉成陣列 * 返回是一個儲存物件的陣列, 陣列儲存的資料型別是Object */ private static void function_2() { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); Object[] objs = coll.toArray(); for(int i = 0 ; i < objs.length ; i++){ System.out.println(objs[i]); } } /* * 學習Java中三種長度表現形式 * 陣列.length 屬性 返回值 int * 字串.length() 方法,返回值int * 集合.size()方法, 返回值int */ /* * Collection介面方法 * boolean contains(Object o) 判斷物件是否存在於集合中,物件存在返回true * 方法引數是Object型別 */ private static void function_1() { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); boolean b = coll.contains("itcast"); System.out.println(b); } /* * Collection介面的方法 * void clear() 清空集合中的所有元素 * 集合容器本身依然存在 */ public static void function(){ //介面多型的方式呼叫 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("bcd"); System.out.println(coll); coll.clear(); System.out.println(coll); } } 05集合Collection的remove方法
  A:05集合Collection的remove方法 /* * Collection介面方法 * boolean remove(Object o)移除集合中指定的元素 */ private static void function_3(){ Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("money"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); System.out.println(coll); boolean b = coll.remove("money"); System.out.println(b); System.out.println(coll); } 06迭代器的概述 A:迭代器概述: a:java中提供了很多個集合,它們在儲存元素時,採用的儲存方式不同。 我們要取出這些集合中的元素,可通過一種通用的獲取方式來完成。 b:Collection集合元素的通用獲取方式:在取元素之前先要判斷集合中有沒有元素, 如果有,就把這個元素取出來,繼續在判斷,如果還有就再取出出來。一直把集合中的所有元素全部取出。這種取出方式專業術語稱為迭代。 c:每種集合的底層的資料結構不同,例如ArrayList是陣列,LinkedList底層是連結串列,但是無論使用那種集合,我們都會有判斷是否有元素 以及取出裡面的元素的動作,那麼Java為我們提供一個迭代器定義了統一的判斷元素和取元素的方法 07迭代器的實現原理 *A:迭代器的實現原理 /* * 集合中的迭代器: * 獲取集合中元素方式 * 介面 Iterator : 兩個抽象方法 * boolean hasNext() 判斷集合中還有沒有可以被取出的元素,如果有返回true * next() 取出集合中的下一個元素 * * Iterator介面,找實現類. * Collection介面定義方法 * Iterator iterator() * ArrayList 重寫方法 iterator(),返回了Iterator介面的實現類的物件 * 使用ArrayList集合的物件 * Iterator it =array.iterator(),執行結果就是Iterator介面的實現類的物件 * it是介面的實現類物件,呼叫方法 hasNext 和 next 集合元素迭代 */ 08迭代器的程式碼實現 *A:迭代器的程式碼實現 public class IteratorDemo { public static void main(String[] args) { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc1"); coll.add("abc2"); coll.add("abc3"); coll.add("abc4"); //迭代器,對集合ArrayList中的元素進行取出 //呼叫集合的方法iterator()獲取出,Iterator介面的實現類的物件 Iterator<String> it = coll.iterator(); //介面實現類物件,呼叫方法hasNext()判斷集合中是否有元素 //boolean b = it.hasNext(); //System.out.println(b); //介面的實現類物件,呼叫方法next()取出集合中的元素 //String s = it.next(); //System.out.println(s); //迭代是反覆內容,使用迴圈實現,迴圈的條件,集合中沒元素, hasNext()返回了false while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } } } 09迭代器的執行過程 A:迭代器的執行過程 a:迭代器的原理: while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } //cursor記錄的索引值不等於集合的長度返回true,否則返回false public boolean hasNext() { return cursor != size; //cursor初值為0 } //next()方法作用: //①返回cursor指向的當前元素 //②cursor++ public Object next() { int i = cursor; cursor = i + 1; return elementData[lastRet = i]; } b:for迴圈迭代寫法: for (Iterator<String> it2 = coll.iterator(); it2.hasNext(); ) { System.out.println(it2.next()); } 10集合迭代中的轉型 A:集合迭代中的轉型 a:在使用集合時,我們需要注意以下幾點:  集合中儲存其實都是物件的地址。  集合中可以儲存基本數值嗎?jdk1.5版本以後可以儲存了。 因為出現了基本型別包裝類,它提供了自動裝箱操作(基本型別物件),這樣,集合中的元素就是基本數值的包裝類物件。 b:儲存時提升了Object。取出時要使用元素的特有內容,必須向下轉型。 Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc"); coll.add("aabbcc"); coll.add("shitcast"); Iterator it = coll.iterator(); while (it.hasNext()) { //由於元素被存放進集合後全部被提升為Object型別 //當需要使用子類物件特有方法時,需要向下轉型 String str = (String) it.next(); System.out.println(str.length()); } 注意:如果集合中存放的是多個物件,這時進行向下轉型會發生型別轉換異常。 c:Iterator介面也可以使用<>來控制迭代元素的型別的。程式碼演示如下: Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("aabbcc"); coll.add("shitcast"); Iterator<String> it = coll.iterator(); while (it.hasNext()) { String str = it.next(); //當使用Iterator<String>控制元素型別後,就不需要強轉了。獲取到的元素直接就是String型別 System.out.println(str.length()); } 11增強for迴圈遍歷陣列 *A:增強for迴圈遍歷陣列 a:格式: /* * JDK1.5新特性,增強for迴圈 * JDK1.5版本後,出現新的介面 java.lang.Iterable * Collection開是繼承Iterable * Iterable作用,實現增強for迴圈 * * 格式: * for( 資料型別 變數名 : 陣列或者集合 ){ * sop(變數); * } */ public static void function_1(){ //for對於物件陣列遍歷的時候,能否呼叫物件的方法呢 String[] str = {"abc","itcast","cn"}; for(String s : str){ System.out.println(s.length()); } } /* * 實現for迴圈,遍歷陣列 * 好處: 程式碼少了,方便對容器遍歷 * 弊端: 沒有索引,不能操作容器裡面的元素 */ public static void function(){ int[] arr = {3,1,9,0}; for(int i : arr){ System.out.println(i+1); } System.out.println(arr[0]); } 12增強for迴圈遍歷集合 A:增強for迴圈遍歷集合 /* * 增強for迴圈遍歷集合 * 儲存自定義Person型別 */ public static void function_2(){ ArrayList<Person> array = new ArrayList<Person>(); array.add(new Person("a",20)); array.add(new Person("b",10)); for(Person p : array){ System.out.println(p);// System.out.println(p.toString()); } } 13泛型的引入 A:泛型的引入 在前面學習集合時,我們都知道集合中是可以存放任意物件的, 只要把物件儲存集合後,那麼這時他們都會被提升成Object型別。 當我們在取出每一個物件,並且進行相應的操作,這時必須採用型別轉換。比如下面程式: public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("abc"); list.add("itcast"); list.add(5);//由於集合沒有做任何限定,任何型別都可以給其中存放 //相當於:Object obj=new Integer(5); Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ //需要列印每個字串的長度,就要把迭代出來的物件轉成String型別 String str = (String) it.next();//String str=(String)obj; //編譯時期僅檢查語法錯誤,String是Object的兒子可以向下轉型 //執行時期String str=(String)(new Integer(5)) //String與Integer沒有父子關係所以轉換失敗 //程式在執行時發生了問題java.lang.ClassCastException System.out.println(str.length()); } } } 14泛型的定義和使用 A:泛型的定義和使用 /* * JDK1.5 出現新的安全機制,保證程式的安全性 * 泛型: 指明瞭集合中儲存資料的型別 <資料型別> */ public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { function(); } public static void function(){ Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("rtyg"); coll.add("43rt5yhju"); // coll.add(1); Iterator<String> it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s.length()); } } } 15Java中的偽泛型    A:Java中的偽泛型:     泛型只在編譯時存在,編譯後就被擦除,在編譯之前我們就可以限制集合的型別,起到作用 例如:ArrayList<String> al=new ArrayList<String>(); 編譯後:ArrayList al=new ArrayList(); 16泛型類 A:泛型類: a:定義格式: 修飾符 class 類名<代表泛型的變數> { } 例如,API中的ArrayList集合: class ArrayList<E>{ public boolean add(E e){ } public E get(int index){ } } b:使用格式: 建立物件時,確定泛型的型別 例如,ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); 此時,變數E的值就是String型別 class ArrayList<String>{ public boolean add(String e){ } public String get(int index){ } } 例如,ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 此時,變數E的值就是Integer型別 class ArrayList<Integer>{ public boolean add(Integer e){ } public Integer get(int index){ } } 17泛型的方法 A:泛型的方法 a:定義格式:修飾符 <代表泛型的變數> 返回值型別 方法名(引數){ } b:泛型方法的使用: 1:例如,API中的ArrayList集合中的方法: public <T> T[] toArray(T[] a){ } //該方法,用來把集合元素儲存到指定資料型別的陣列中,返回已儲存集合元素的陣列 使用格式:呼叫方法時,確定泛型的型別 例如: ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); String[] arr = new String[100]; String[] result = list.toArray(arr); 此時,變數T的值就是String型別。變數T,可以與定義集合的泛型不同 public <String> String[] toArray(String[] a){ }  例如: ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); Integer[] arr = new Integer[100]; Integer [] result = list.toArray(arr); 此時,變數T的值就是Integer型別。變數T,可以與定義集合的泛型不同 public <Integer> Integer[] toArray(Integer[] a){ } 18泛型的介面 A:泛型的介面: /* * 帶有泛型的介面 * * public interface List <E>{ * abstract boolean add(E e); * } * * 實現類,先實現介面,不理會泛型 * public class ArrayList<E> implements List<E>{ * } * 呼叫者 : new ArrayList<String>() 後期建立集合物件的時候,指定資料型別 * * * 實現類,實現介面的同時,也指定了資料型別 * public class XXX implements List<String>{ * } * new XXX() */ public class GenericDemo2 { } 19泛型的好處 A:泛型的好處 a:將執行時期的ClassCastException,轉移到了編譯時期變成了編譯失敗。 b:避免了型別強轉的麻煩。 演示下列程式碼: public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("abc"); list.add("itcast"); //list.add(5);//當集合明確型別後,存放型別不一致就會編譯報錯 //集合已經明確具體存放的元素型別,那麼在使用迭代器的時候,迭代器也同樣會知道具體遍歷元素型別 Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); System.out.println(str.length()); //當使用Iterator<String> //控制元素型別後,就不需要強轉了。獲取到的元素直接就是String型別 } } } 20泛型的萬用字元 A:泛型的萬用字元 /* * 泛型的萬用字元 */ public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>(); array.add("123"); array.add("456"); set.add(789); set.add(890); iterator(array); iterator(set); } /* * 定義方法,可以同時迭代2個集合 * 引數: 怎麼實現 , 不能寫ArrayList,也不能寫HashSet * 引數: 或者共同實現的介面 * 泛型的通配,匹配所有的資料型別 ? */ public static void iterator(Collection<?> coll){ Iterator<?> it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ //it.next()獲取的物件,什麼型別 System.out.println(it.next()); } } } 21泛型的限定 A:泛型的限定 /* * 將的酒店員工,廚師,服務員,經理,分別儲存到3個集合中 * 定義方法,可以同時遍歷3集合,遍歷三個集合的同時,可以呼叫工作方法 */ import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; public class GenericTest { public static void main(String[] args) { //建立3個集合物件 ArrayList<ChuShi> cs = new ArrayList<ChuShi>(); ArrayList<FuWuYuan> fwy = new ArrayList<FuWuYuan>(); ArrayList<JingLi> jl = new ArrayList<JingLi>(); //每個集合儲存自己的元素 cs.add(new ChuShi("張三", "後廚001")); cs.add(new ChuShi("李四", "後廚002")); fwy.add(new FuWuYuan("翠花", "服務部001")); fwy.add(new FuWuYuan("酸菜", "服務部002")); jl.add(new JingLi("小名", "董事會001", 123456789.32)); jl.add(new JingLi("小強", "董事會002", 123456789.33)); // ArrayList<String> arrayString = new ArrayList<String>(); iterator(jl); iterator(fwy); iterator(cs); } /* * 定義方法,可以同時遍歷3集合,遍歷三個集合的同時,可以呼叫工作方法 work * ? 萬用字元,迭代器it.next()方法取出來的是Object型別,怎麼呼叫work方法 * 強制轉換: it.next()=Object o ==> Employee * 方法引數: 控制,可以傳遞Employee物件,也可以傳遞Employee的子類的物件 * 泛型的限定 本案例,父類固定Employee,但是子類可以無限? * ? extends Employee 限制的是父類, 上限限定, 可以傳遞Employee,傳遞他的子類物件 * ? super Employee 限制的是子類, 下限限定, 可以傳遞Employee,傳遞他的父類物件 */ public static void iterator(ArrayList<? extends Employee> array){ Iterator<? extends Employee> it = array.iterator(); while(it.hasNext()){ //獲取出的next() 資料型別,是什麼Employee Employee e = it.next(); e.work(); } } }