Java面向对象的编程数组、集合框架

一、数组

1.数组的定义

数组是为了解决同类数据整合摆放而提出的，可以理解为一组具有相同类型的变量的集合，它的每个元素都具有相同的数据类型。

2.数组的声明

1.<data_type>[] <array_name>;  
2.<data_type> <array_name>[]；

例如定义保存学生成绩的语法：

1.float[] scores;  
2.float scores[]；

虽说两种写法都没错，但是按照Java语言的变成习惯，推荐各位采用第一种写法，即把中括号放在数据类型和变量名中间。

注意：

• 数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组，其所有元素的数据类型都是相同的。
• 项目数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。
• 数组名不能与其他变量名相同。
• 在数组声明中包含数组长度永远是不合法的，如float[] scores;。因为，声明的时候并没有实例化任何对象（没有分配空间），只有在实例化对象时，JVM才分配空间，这时才与长度有关。

3.数组的初始化

数组有两种初始化

• 静态初始化
  静态初始化的方式是在声明数组变量的同时进行的。这种方式不仅定义了数组中包含的元素的数量，而且制定了每个元素的值。
  注意，静态初始化应该在一条语句内完成，不能分开写。
  例如：

float[] scores = {93.5f,83,61,80};
int[] arr ={1,2,3,4,5};

• 动态初始化
  动态初始化的方式是在声明数组时就必须定义数组的大小，以及每个元素的初始值。如果要定义的数组长度或数组数据只有在运行时才能决定，就要使用动态初始化。
  注意，动态初始化时也可以使用变量的值来定义数组大小
  例如：

int[] arr;
arr = new  int[10];
char[] c = new char[100];
int[] d = new int[]{1,2,3,4};

抽象类的使用原则如下：
（1）抽象方法必须为public或者protected（因为如果为private，则不能被子类继承，子类便无法实现该方法），缺省情况下默认为public；
（2）抽象类不能直接实例化，需要依靠子类采用向上转型的方式处理；
（3）抽象类必须有子类，使用extends继承，一个子类只能继承一个抽象类；
（4）子类（如果不是抽象类）则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法（如果子类没有实现父类的抽象方法，则必须将子类也定义为为abstract类。）

二、集合概述

在java.util包中提供了所有用到的集合类。
集合 简单来说就是存储对象的容器

集合中可存储任意类型的对象，最重要的是长度可变
不过集合类存放的都是对象的引用，而非对象本身，集合也不能存储基本数据类型

下图是集合框架：

三、Collection接口

1.Collection接口概述

Collection是单向集合。Set接口、List接口都是Collection接口的子接口

2.集合框架的三个组件

集合类主要有Set、List、Map

• Set（集）：无序、不可重复
• List（列表）：有序，可重复 常用的列表类有Vector、Stack、LinkedList、ArrayList
• Map（映射）：保存的是键值对(key-value)，映射中存储的每个对象(value)都有一个相关的关键字(key)对象。一个Map对象的每一个关键字应是惟一的（否则key可能对应多个value），就是说key-value是单向一对一的关系 常用的映射类有HashTable、HashMap、TreeMap

由于Set和List都是Collection的子接口，那么Set和List的所有实现类都实现了下面所示的Collection的方法

3.Iterator接口

所谓的“Collection是所有集合类的跟接口”，并不意味着Collection就是“根”。其实，Collection是Iterator接口的子接口，只不过Iterator(迭代器)不属于集合的范畴而已，那么Iterator接口作用是什么呢？

Iterator叫做“迭代器”，它允许访问一个容器(container)对象中的各个元素，而又不需要公开该对象的内部细节，从定义上看，迭代器为容器而生。由Collection接口继承了Iterator，所以所有集合对象都可以被迭代，Collection接口内定义了iterator() 方法，能获得一个Iterator迭代器，从而实现对集合的迭代。

迭代器的用法：

Iterator it= Collection.iterator();while(it.hasNext()){
	Object obj= it.next();}

Iterator如何对ArrayList进行迭代

publicclassIteratorDemo{publicstaticvoidmain(String[] args){//创建List集合对象
    	List<String> alist=newArrayList<String>();
    	alist.add("a");
    	alist.add("b");
    	alist.add("c");
    	alist.add("d");//设定迭代内容为String对象
        Iterator<String> it= alist.iterator();while(it.hasNext()){//此时就可以直接使用String来接收返回值了
			String s= it.next();
			System.out.println(s);}}}

四、List接口

List继承了Collection，是有序的列表，该接口定义的元素是有序的且可重复的。在List接口下使用最多的就是ArryList实现类和LinkList实现类。

1.ArrayList类

ArrayList类是List接口的大小可变数组的实现(继承AbstractList，同时实现List接口)。

ArrayList是动态数组，所以保持了数组的特性。在ArrayList执行查询操作将非常快，但如果执行增加(特别是插入)、删除操作，效率低下。

ArrayList类的特点如下：

• 大小是可变的，是自动增长的，可动态的增加或减少元素，可存储null值
• 实现了ICollection 和 IList 接口
• 它是非同步的集合类
• 元素可以重复

构造方法

在这里我只写一种构造方法

ArrayList<Object> alist = new ArrayList<Object>;

ArrayList类的方法：

2.LinkedList类

ArrayList类用于创建链表数据结构对象。与ArrayList一样，LinkedList也实现了List接口，这说明可根据索引来查询集合内的元素。

由于LinkedList实现了双向循环链表，所以可以很快捷地插入或删除元素；但由于链表的特性，如果对LinkedList执行查询，那么效率也非常低。可以说ArrayList和LinkedList是互补关系

构造方法

在这里我只写一种构造方法

LinkedList<Object> llist = new LinkedList<Object>;

LinkedList类的方法：

五、Set接口

Set接口 继承Collection接口。他存储的是无序的，惟一的集合元素

1.HashSet类

实现了Set接口，是基于HashMap实现，存储不重复，无序值

HashSet 是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，元素再插入时就确定了存储位置，因此，元素在集合中的存储位置时固定的(无序是指输出顺序 与存出顺序不一致)，具有良好的存储和查询性能(存储速度快)。

构造方法

在这里我只写一种构造方法

Set ss = new HashSet();

HashSet 类常用的方法：

五、Map接口

Map接口 是一个根接口，他存储的是键-值对(key-value)，其中key不允许重复，value允许重复。

1.HashMap类

HashMap类 实现了Map接口，存储的是无序的键-值对(key-value)。

• HashMap的key是用Set集合来存放，所以想做到key不允许重复，key对应的类需要重写hashCode()和equals()方法
• HashMap是线程不安全
• HashMap中的元素的位置是不定时的更新，即元素位置不固定

构造方法

在这里我只写一种构造方法

HashMap map = new HashMap();

HashMap 类常用的方法：

五、泛型

为什么要使用泛型程序设计？以常用的ArrayList类为例，在使用ArrayList的时候常遇到以下两个问题

• 当获取一个值的时候必须进行强制类型转换
• 当向其中放入值的时候没有任何约束，只要是对象就行。
  这样，如果处理数据类型时稍微出现一点问题，程序就会报错！
  泛型提供了一个解决方案：类型参数(type parameters)。如果ArrayList类有一个类型参数指示元素的类型，就没有问题了

ArrayList<String>  arr = new ArrayList<String>();

这时程序员可以很方便的分辨其中元素的类型，编译器也可以很好的利用这个信息。所以当调用get()方法时，不需要执行类型转换，编译器就可以返回值类型为String。

String str = arr.get(0);

编译器还知道ArrayList < String> 中add()方法有一个类型为String的参数。这将比直接使用Object类型的参数安全。如果在尝试向其中放入非String的数据，编译器就会发出通知，以避免发生错误。

arr.add(new Integer(1));

这样是无法通过的。编译错误比出现运行时错误要好得多。