day15_集合_ArrayList-编程知识

今日内容

零、复习昨日
一、集合框架体系
二、Collection
三、泛型
四、迭代
五、List(ArrayList、LinkedList)

零、复习昨日

日期解析的方法签名(字符串–>日期)

Date parse(String s)

日期格式化的方法签名(日期–>字符串)

String format(Date date)

运行时异常有哪些,什么特点

RuntimeException及其子类,编码时不用强制处理

编译期异常有哪些,什么特点

除了以上的都是,编码时必须强制处理

异常的处理方式哪些,什么区别

抛出,抛出后代码不再执行
捕获,捕获后还可以执行

finally干什么的

释放资源

throw和throws什么区别

位置?throw在方法内,throws在方法参数列表()后
后面写?throw后跟1个异常对象,throws后面跟多个异常类名
作用?throw是抛出异常对象的,throws只是声明可能要抛出异常类型

一、集合框架体系

数组：存储多个数据的容器

数组长度固定
数组只能存储同一种类型
数组用法单一，只能通过下标取值赋值
数组内元素可以重复
数组内元素有顺序（存值时顺序）

集合（Collection）：存储多个数据的容器

集合长度不固定
集合可以存储不同类型
集合是一些列的类，可以创建对象，有丰富的方法可以操作数据
有些集合可以重复（List），有些集合不允许重复（Set）；有些集合有序的（List），有些集合是无序的（HashSet），而且有些集合还会排序（TreeSet）

Collection是集合层次的父接口，定义了所有集合共性操作
Collection有两个常用子接口：List，Set
List接口集合，主要特征是有序，允许重复元素的集合
Set接口集合，主要特征是元素去重
List接口有两个常用实现类
- ArrayList，底层是数组，也是允许元素重复，数据有序
- LinkedList，底层是链表，也是允许元素重复，数据有序
Set接口有两个常用实现类
- HashSet，底层是hash表，存储的元素无序且去重
- TreeSet，底层是二叉树，存储的元素是排序且去重

二、Collection、List介绍

Collection父接口
- 定义了一部分集合的共性操作，并不全
List是Collection的子接口，有序允许重复的集合
- 定义了一些方法，可以对位置进行精准控制
- 即可以按照下标插入，删除，查询，修改集合元素
List是接口，不能只能直接用，常用使其子实现类，ArrayList和LinkedList

三、ArrayList[重点]

是List接口的实现类,允许重复,有序
底层是数组,大小"可变"
是不同步,即不保证线程安全

3.1 方法演示1

先演示了部分方法,主要对集合元素 增删改查

   public static void main(String[] args) {// 创建空集合ArrayList list = new ArrayList( );System.out.println("初始值: " + list);// 向末尾添加元素// 有序(插入顺序),允许重复,允许存储不同类型list.add(4);list.add(2);list.add(2);list.add(5);list.add("六");System.out.println("添加值:" + list);// 向指定下标插入数据list.add(2, 1);System.out.println("中间插入:" + list);// 获得指定下标的元素Object o = list.get(2);System.out.println(o);// 按照下标修改元素list.set(2, 100);System.out.println("修改后:" + list);// 按下下标删除元素Object old = list.remove(0);System.out.println("被删除掉的元素:" + old );System.out.println("删除后的集合:"+list );}

3.2 泛型

 private static void show2() {/*** 集合确实可以允许存储不同类型数据* 但是大部分情况下,集合只会存储同一类型* -----------* 目前这种情况,设计时存储的是Object* 取出数据也是Object,需要使用对应数据类型时需要强转* 但是强制转换有风险* ---------------------* 所以,在JDK1.5时引入泛型 ,通过泛型就可以解决这个问题*/ArrayList list = new ArrayList(  );list.add(1);list.add(2.0);list.add("3");list.add(new Date(  ));double o = (double) list.get(0);System.out.println(o );System.out.println("-------------------------" );/*** 下面使用泛型来定义集合* 通过在类名后,指定泛型类型,从而确定该集合只能存储指定类型* -------------* 泛型好处: 减少类型转换(强转)*/ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>( );list2.add(1);// 有了泛型约束,存储时只能是Integerlist2.add(2);list2.add(3);Integer i = list2.get(2);// 有了泛型约束,取出就是Integer,无需强转}

以后,凡是用集合操作,必用泛型!!

3.3 方法演示2

/*** 演示ArrayList其他方法*/private static void show3() {ArrayList<Integer> l1 = new ArrayList<>( );l1.add(11);l1.add(22);l1.add(33);System.out.println("原始l1:" + l1 );ArrayList<Integer> l2 = new ArrayList<>( );l2.add(10);l2.add(20);l2.add(30);// 将另外一个集合中的全部元素加入当前集合l1.addAll(l2);System.out.println("addAll后: " + l1);// 移除当前集合中,存在于参数集合相同的元素l1.removeAll(l2);System.out.println("移除后:" + l1 );// 判断集合是否为空System.out.println(l1.isEmpty( ));// 存储的元素的个数int size = l1.size( );System.out.println("集合元素个数:" + size );// 判断集合是否包含某个元素System.out.println(l1.contains(11));// 先创建整型数组Integer[] integers = new Integer[l1.size( )];// 再将集合转成数组Integer[] array = l1.toArray(integers);System.out.println(Arrays.toString(array));// 清空集合l1.clear();System.out.println("清空后: " + l1 );// 判断集合是否为空System.out.println(l1.isEmpty( ));}

3.4 迭代

集合遍历

// 使用迭代器遍历

   public static void main(String[] args) {/*** 使用迭代器遍历*/ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>( );list.add(4);list.add(2);list.add(1);list.add(3);// 1)获得迭代器Iterator<Integer> iterator = list.iterator();// 2)遍历迭代while (iterator.hasNext()) {// 判断有无下一个元素,如果有返回trueInteger next = iterator.next( );// 取出下一个元素System.out.println(next );}}

// foreach迭代

    public static void main(String[] args) {/*** 使用迭代器遍历*/ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>( );list.add(4);list.add(2);list.add(1);list.add(3);// 1)获得迭代器Iterator<Integer> iterator = list.iterator();// 2)遍历迭代while (iterator.hasNext()) {// 判断有无下一个元素,如果有返回trueInteger next = iterator.next( );// 取出下一个元素System.out.println(next );}// 迭代器的简化写法: 增强for循环,也叫foreach/*** for(数据类型 变量 : 集合) {** }*/for (Integer i : list) {System.out.println(i );}// 遍历数组int[] arr = {1,2,3,4};for(int i:arr){ // 冒号左边是遍历得到的结果,不是下标!!!System.out.println(i);}}

3.5 底层原理[面试]

ArrayList底层是数组实现的
起始容量(数组长度)默认是10
刚new完创建的空集合的,容量是0
当第一次加入元素的时候,数组扩容成10

当元素放满10个时,当加入第11个时候会触发扩容,扩容为原来的1.5倍(通过 >> 1 右移1位算出来)
扩容成1.5倍后,再把原数组的元素拷贝到新数组

// 扩容的源码 (ArrayList.java(

private void grow(int minCapacity) {// overflow-conscious codeint oldCapacity = elementData.length;int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);if (newCapacity - minCapacity < 0)newCapacity = minCapacity;if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);// minCapacity is usually close to size, so this is a win:elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}

这个函数是用于增长数组容量的。当数组容量不足时，它将根据最小需求容量（minCapacity）来计算新的容量大小，并确保新的容量大于当前需求。若新容量小于需求，则将新容量设置为需求容量。若新容量超过最大数组大小，则调用hugeCapacity方法来处理。最后，通过Arrays.copyOf方法复制原数组到新的容量中。

使用上效率问题

ArrayList进行元素的 查询,修改速度快
进行元素的,插入和删除速度慢

原因

数组在内存是连续空间,有下标
所以,通过下标直接定位找到元素,改变该位置元素(查询和更新快)
也是因为内存空间原因,插入或者删除一个数据时,从插入/删除位置开始后续的元素需要后移/前移一位

四、LinkedList[理解]

LinkedList也是List实现类,也是允许元素重复,有序的集合

4.1 方法演示

LinkedList也是List实现类,大部分方法与ArrayList一模一样用法,不再演示

略

自习尝试,

创建LinkedList集合
加入元素
foreach变量LinkedList

4.2 特殊方法

除了基本的方法与ArrayList一样之外,LinkedList还提供一些比较特殊的操作头尾的方法

getFirst getLast
removeFirst removeLast
addFirst addLast

    public static void main(String[] args) {LinkedList<Integer> l1 = new LinkedList<>( );l1.add(11);l1.add(22);l1.add(33);// 获得头 尾操作Integer first = l1.getFirst( );Integer last = l1.getLast( );System.out.println(first );System.out.println(last );}