day07【Collection、List、泛型、数据结构】

day07【Collection、List、泛型、数据结构】

今日内容

  • Collection集合
    • 单列集合的继承体系
    • 常用方法
  • 迭代器
    • 增强for循环
  • 泛型
    • 使用泛型
  • 数据结构
    • 常见的数据结构有哪些,特点是什么
  • List集合
    • List集合的特点
    • 常用方法

教学目标

  • 能够说出集合与数组的区别
  • 能够使用Collection集合的常用功能
  • 能够使用迭代器对集合进行取元素
  • 能够使用增强for循环遍历集合和数组
  • 能够理解泛型上下限
  • 能够阐述泛型通配符的作用
  • 能够说出常见的数据结构
  • 能够说出数组结构特点
  • 能够说出栈结构特点
  • 能够说出队列结构特点
  • 能够说出单向链表结构特点
  • 能够说出List集合特点
  • 能够完成斗地主的案例

第一章 Collection集合

知识点– 集合概述

目标:

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

路径:

  • 集合的概述
  • 集合和数组的区别

讲解:

  • 集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个引用数据类型的数据。

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。
  • 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类型。

小结:

  • 略

知识点– 单列集合常用类的继承体系

目标:

  • 单列集合常用类的继承体系

步骤:

  • 单列集合常用类的继承体系

讲解:

Collection：是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: List的特点是元素有序、元素可重复 ;
    • List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，
  • java.util.Set: Set的特点是元素不可重复。
    • Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.LinkedHashSet，java.util.TreeSet。

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

小结

  • 注意:上面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。

  • 单列集合常用类的继承体系:
    Collection集合:接口,是所有单列集合的顶层父接口,该集合中的方法可以被所有单列集合共享
        List集合: 接口,元素可重复,元素有索引,元素存取有序
            ArrayList集合: 实现类,查询快,增删慢
            LinkedList集合: 实现类,查询慢,增删快

        Set集合: 接口, 元素不可重复(唯一),元素无索引
            HashSet集合: 实现类,元素存取无序
            LinkedHashSet集合:实现类,元素存取有序
            TreeSet集合:实现类,可以对集合中的元素进行排序

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92

      

    ## 知识点-- Collection 常用功能

    ### 目标:

    - 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。

    ### 步骤:

    - Collection集合 常用功能

    ### 讲解:

    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

    > tips: 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。

    ```java
    package com.itheima.demo2_Collection常用方法;

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Collection;

    /**
     * @Author：pengzhilin
     * @Date: 2020/9/13 8:59
     */
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            /*
                Collection<E>常用方法:
                    - 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
             */
            // 创建Collection集合对象,限制集合中元素的类型为String
            Collection<String> col = new ArrayList<>();

            // 往col集合中添加元素
            col.add("范冰冰");
            col.add("李冰冰");
            col.add("林心如");
            col.add("赵薇");

            System.out.println("col集合:"+col);// col集合:[范冰冰, 李冰冰, 林心如, 赵薇]

            // 清空集合中所有的元素
            //col.clear();
            //System.out.println("col集合:"+col);// col集合:[]

            // 删除李冰冰这个元素
            col.remove("李冰冰");
            System.out.println("col集合:"+col);// col集合:[范冰冰, 林心如, 赵薇]

            // 判断col集合中是否包含李冰冰这个元素
            boolean res1 = col.contains("李冰冰");
            System.out.println("res1:"+res1);// false
            // 判断col集合中是否包含林心如这个元素
            boolean res2 = col.contains("林心如");
            System.out.println("res2:"+res2);// true

            //判断当前集合是否为空。(判断集合中是否有元素)
            boolean res3 = col.isEmpty();
            System.out.println("res3:"+res3);// false
            /*col.clear();// 清空元素
            boolean res4 = col.isEmpty();
            System.out.println("res4:"+res4);// true*/

            // 获取集合中元素的个数
            System.out.println("集合中元素的个数:"+col.size());// 3

            // 把集合中的元素，存储到数组中
            Object[] arr = col.toArray();
            System.out.println(Arrays.toString(arr));// [范冰冰, 林心如, 赵薇]
        }
    }

    
### 小结

略

第二章 Iterator迭代器

知识点– Iterator接口

目标:

  • 在程序开发中，经常需要遍历单列集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。

路径:

  • 迭代的概念
  • 获取迭代器对象
  • Iterator接口的常用方法

讲解:

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，继续再判断，如果还有就再取出来。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。

获取迭代器对象

Collection集合提供了一个获取迭代器的方法：

  • public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

Iterator接口的常用方法

  • 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。
案例演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
package com.itheima.demo3_Iterator接口;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 9:18
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            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，继续再判断，如果还有就再取出来。
                  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。
            获取迭代器对象: 使用Collection集合中的iterator()方法
                    public Iterator<E> iterator();

            判断集合中是否有元素可以迭代: 使用Iterator接口中的方法
                    public boolean hasNext();

            取出集合中可以迭代的元素: 使用Iterator接口中的方法
                    public E next();

         */
        // 创建Collection集合对象,限制集合中元素的类型为String
        Collection<String> col = new ArrayList<>();

        // 往col集合中添加元素
        col.add("范冰冰");
        col.add("李冰冰");
        col.add("林心如");
        col.add("赵薇");

        // 获取迭代器对象
        Iterator<String> it = col.iterator();

        // 循环判断集合中是否有元素可以迭代
        while (it.hasNext()){
            // 说明有元素可以迭代
            String e = it.next();
            System.out.println(e);
        }
    }
}

小结

略

知识点– 迭代器的常见问题

目标

  • 理解迭代器的常见问题

路径

  • 常见问题一
  • 常见问题二

讲解

常见问题一

  • 在进行集合元素获取时，如果集合中已经没有元素可以迭代了，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。

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    package com.itheima.demo4_迭代器的常见问题;

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Collection;
    import java.util.Iterator;

    /**
     * @Author：pengzhilin
     * @Date: 2020/9/13 9:41
     */
    public class Test1 {
        public static void main(String[] args) {
            /*
                迭代器的常见问题 :
                    问题一:在进行集合元素获取时，如果集合中已经没有元素可以迭代了，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。
             */
            // 创建Collection集合对象,限制集合中元素的类型为String
            Collection<String> col = new ArrayList<>();

            // 往col集合中添加元素
            col.add("范冰冰");
            col.add("李冰冰");
            col.add("林心如");
            col.add("赵薇");

            // 获取集合的迭代器对象
            Iterator<String> it = col.iterator();

            // 循环判断集合中是否有元素可以迭代
            while (it.hasNext()) {
                // 获取可以迭代的元素
                String e = it.next();
                System.out.println(e);
            }

            System.out.println("====================================");

            // 再获取集合中的元素
            //String next = it.next();// 运行异常NoSuchElementException
            // 如果迭代完了,还想继续迭代集合元素,就可以重新再获取一个迭代器
            Iterator<String> it2 = col.iterator();
            while (it2.hasNext()) {
                System.out.println(it2.next());
            }
        }
    }

  • 解决办法: 如果还需要重新迭代,那么就重新获取一个新的迭代器对象进行操作

常见问题二

  • 在进行集合元素迭代时，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.

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    package com.itheima.demo4_迭代器的常见问题;

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Collection;
    import java.util.Iterator;

    /**
     * @Author：pengzhilin
     * @Date: 2020/9/13 9:46
     */
    public class Test2 {
        public static void main(String[] args) {
            /*
                迭代器的常见问题:
                 问题二:在进行集合元素迭代时，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.
             */
            // 创建Collection集合对象,限制集合中元素的类型为String
            Collection<String> col = new ArrayList<>();

            // 往col集合中添加元素
            col.add("范冰冰");
            col.add("李冰冰");
            col.add("林心如");
            col.add("赵薇");

            // 获取集合的迭代器对象
            Iterator<String> it = col.iterator();

            // 循环判断集合中是否有元素可以迭代
            while (it.hasNext()) {
                // 获取可以迭代的元素
                String e = it.next();
                System.out.println(e);
                // 添加元素到集合中
                //col.add("高圆圆");// 报异常
                // 删除元素
                //col.remove(e);// 报异常
                // 如果迭代出来的元素是李冰冰,就删除
                if (e.equals("李冰冰")){
                    it.remove();
                }
            }

            System.out.println("集合:"+col);
        }
    }

    小结

略

知识点– 迭代器的实现原理

目标:

  • 迭代器的实现原理

路径:

  • 迭代器的实现原理

讲解:

​ 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。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。

小结

略

知识点– 增强for

目标:

  • 增强for循环

路径:

  • 增强for循环

讲解:

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：

1
2
3
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。

代码演示

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
package com.itheima.demo5_增强for循环;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 10:09
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            概述: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 变量名 :  数组名\集合名){

                }
         */
        // 创建Collection集合对象,限制集合中元素的类型为String
        Collection<String> col = new ArrayList<>();

        // 往col集合中添加元素
        col.add("范冰冰");
        col.add("李冰冰");
        col.add("林心如");
        col.add("赵薇");

        // 增强for循环遍历
        for (String e : col) {
            System.out.println(e);
        }

        System.out.println("======================================");

        String[] arr = {"范冰冰",
                "李冰冰",
                "林心如",
                "赵薇"};

        for (String e : arr){
            System.out.println(e);
        }

        System.out.println("======================================");
        // 增强for循环快捷键: 数组名\集合名.for
        for (String s : col) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("=======================================");
        for (String s : arr) {
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("=======================================");
        Iterator<String> it = col.iterator();
        // 迭代器快捷键: itit 回车
        while (it.hasNext()) {
            String next = it.next();
            System.out.println(next);
        }

        System.out.println("=======================================");
        // 在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。
        /*for (String s : col) {
            if (s.equals("李冰冰")) {
                col.remove(s);
            }
        }*/
    }
}

tips:

增强for循环必须有被遍历的目标，目标只能是Collection或者是数组；

增强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

小结

  • Collection是所有单列集合的根接口，如果要对单列集合进行遍历，通用的遍历方式是迭代器遍历或增强for遍历。

第三章 泛型

知识点– 泛型的作用

目标:

  • 理解泛型的作用

路径:

  • 集合不使用泛型
  • 集合使用泛型

讲解:

  • 集合不使用泛型的时候，存的时候什么类型都能存。但是取的时候就懵逼了。取出来啥也不是。

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    package com.itheima.demo6_泛型的作用;

    import java.util.ArrayList;

    /**
     * @Author：pengzhilin
     * @Date: 2020/9/13 10:20
     */
    public class Test1 {
        public static void main(String[] args) {
            /*
                泛型的作用:
                    - 集合不使用泛型: 集合不使用泛型的时候，存的时候什么类型都能存。但是取的时候就懵逼了。取出来啥也不是。
             */
            // 集合不使用泛型
            // 创建ArrayList集合对象
            ArrayList list1 = new ArrayList();

            // 往集合中添加元素
            list1.add("杨颖");
            list1.add("迪丽热巴");
            list1.add(100);
            list1.add(3.14);
            System.out.println(list1);

            // 循环遍历集合元素
            for (Object obj : list1) {
                // 在循环中,获取姓名的长度,打印输出
                String name = (String)obj;// 很容易出现类型转换异常
                System.out.println("姓名的长度:"+name.length());
            }
        }
    }

  • 使用泛型

    • 使用泛型在编译期直接对类型作出了控制，只能存储泛型定义的数据
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    package com.itheima.demo6_泛型的作用;

    import java.util.ArrayList;

    /**
     * @Author：pengzhilin
     * @Date: 2020/9/13 10:20
     */
    public class Test2 {
        public static void main(String[] args) {
            /*
                泛型的作用:
                    - 集合使用泛型:使用泛型在编译期直接对类型作出了控制，只能存储泛型定义的数据
             */
            // 集合使用泛型
            // 创建ArrayList集合对象,限制集合中元素的类型为String
            ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();

            // 往集合中添加元素
            list1.add("杨颖");
            list1.add("迪丽热巴");
            //list1.add(100);// 编译报错
            //list1.add(3.14);// 编译报错
            System.out.println(list1);

            // 循环遍历集合元素
            for (String s : list1) {
                System.out.println(s.length());
            }
        }
    }

  • 泛型：定义的时候表示一种未知的数据类型,在使用的时候确定其具体的数据类型。

tips:泛型的作用是在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

小结

略

知识点–定义和使用含有泛型的类

目标

  • 定义和使用含有泛型的类

路径

  • 定义含有泛型的类
  • 确定泛型具体类型

讲解

定义含有泛型的类

定义格式：

1
2
修饰符 class 类名<代表泛型的变量> {  }
代表泛型的变量: 可以是任意字母  例如: T,E...

泛型在定义的时候不具体类型，使用的时候才具体类型。在使用的时候确定泛型的具体数据类型。

1
2
3
4
5
6
class ArrayList<E>{ 
    public boolean add(E e){ }

    public E get(int index){ }
   	....
}

确定泛型具体类型

在创建对象的时候确定泛型

例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

1
2
3
4
5
6
class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }

     public String get(int index){  }
     ...
}

课堂代码

  • 定义含有泛型的类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
package com.itheima.demo7_定义和使用含有泛型的类;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 10:47
 */
public class MyArrayList<E> {

    E e;

    public E method(E e){
        return e;
    }

}

  • 使用含有泛型的类—–>掌握
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
package com.itheima.demo7_定义和使用含有泛型的类;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 10:45
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            定义含有泛型的类:
                public class 类名<泛型变量>{

                }
                泛型变量的位置: 写任意字母,例如:A,B,C,D,E,...a,b,c,...一般会写E

            使用含有泛型的类: 创建该类对象的时候,确定该类泛型的具体数据类型

            什么时候定义泛型的类:
                当类中的成员变量或者成员方法的形参类型\返回值类型不确定的时候,就可以把该类定义为含有泛型的类
         */
        MyArrayList<String> list1 = new MyArrayList<>();
        list1.e = "itheima";
        String res1 = list1.method("itcast");
        System.out.println("res1:"+res1);// itcast

        System.out.println("=======================================");

        MyArrayList<Integer> list2 = new MyArrayList<>();
        list2.e = 100;
        Integer res2 = list2.method(10);
        System.out.println("res2:"+res2);// 10

    }
}

小结

略

知识点–定义和使用含有泛型的方法

目标

  • 定义和使用含有泛型的方法

路径

  • 定义含有泛型的方法
  • 确定泛型具体类型

讲解

定义含有泛型的方法

定义格式：

1
修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }

例如，

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
package com.itheima.demo8_定义和使用含有泛型的方法;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:01
 */
public class Test {
    // 定义含有泛型的方法
    public static <T> T method1(T t){
        return t;
    }
}

确定泛型具体类型

调用方法时，确定泛型的类型

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
package com.itheima.demo8_定义和使用含有泛型的方法;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:01
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            定义含有泛型的方法:
                修饰符 <泛型变量> 返回值类型 方法名(形参列表){
                    方法体
                }
                泛型变量: 任意字母  一般会写T,M,...

            使用含有泛型的方法: 调用含有泛型方法的时候确定其泛型的具体数据类型
            
            什么时候会定义含有泛型的方法:
                如果一个类中,某个方法的参数类型或者返回值类型不确定的时候,可以把该方法定义为含有泛型的方法
         */
        Integer i1 = method1(100);// 指定泛型的具体数据类型为Integer
        System.out.println(i1);// 100

        System.out.println("============================");
        String s = method1("itheima");// 指定泛型的具体数据类型为String
        System.out.println(s);// itheima
    }

    // 定义含有泛型的方法
    public static <T> T method1(T t){
        return t;
    }
}

小结

知识点–定义和使用含有泛型的接口

目标

  • 定义和使用含有泛型的接口

路径

  • 定义含有泛型的接口
  • 确定泛型具体类型

讲解

定义含有泛型的接口

定义格式：

1
修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> {  }

例如，

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
package com.itheima.demo09_定义和使用含有泛型的接口;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:12
 */
public interface IA<E> {

    public abstract void method1(E e);

    public default E method2(E e){
        return e;
    }
}

确定泛型具体类型

使用格式：

1、定义实现类时确定泛型的类型

例如

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
package com.itheima.demo09_定义和使用含有泛型的接口;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:15
 */
// 通过实现类的方式确定接口泛型的具体数据类型
public class Imp1 implements IA<String> {
    @Override
    public void method1(String s) {

    }

    @Override
    public String method2(String s) {
        return null;
    }
}

此时，泛型E的值就是String类型。

2、始终不确定泛型的类型，直到创建对象时，确定泛型的类型

  • 实现类实现接口:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
package com.itheima.demo09_定义和使用含有泛型的接口;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:16
 */
// 实现类实现接口的时候不确定接口泛型的具体数据类型,
// 而是创建实现类对象的时候确定接口泛型的具体数据类型
public class Imp2<E> implements IA<E> {
    @Override
    public void method1(E e) {
        System.out.println("实现类 method1");
    }

    @Override
    public E method2(E e) {
        return e;
    }
}

确定泛型：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
package com.itheima.demo09_定义和使用含有泛型的接口;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:10
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            定义含有泛型的接口:
                public interface 接口名<泛型变量>{

                }

                泛型变量:任意字母,一般可以使用E

            使用含有泛型的接口: 确定接口泛型的具体数据类型
                1.通过实现类的方式确定接口泛型的具体数据类型
                    public class 类名 implements 接口名<具体的数据类型>{

                    }

                2.实现类实现接口的时候不确定接口泛型的具体数据类型,
                  而是创建实现类对象的时候确定接口泛型的具体数据类型
                   public class 类名<泛型变量> implements 接口名<泛型变量>{

                    }
         */
        // 创建实现类对象的时候确定接口泛型的具体数据类型
        Imp2<String> imp1 = new Imp2<>();
        imp1.method1("itheima");
        String s1 = imp1.method2("itcast");
        System.out.println(s1);// itcast

        System.out.println("==========================");
        Imp2<Integer> imp2 = new Imp2<>();
        imp2.method1(100);
        Integer i = imp2.method2(100);
        System.out.println(i);// 100

    }
}

小结

  • 泛型是一种未知的数据类型，定义在类上的泛型，使用类的时候会确定泛型的类型，定义在方法上的泛型，会在使用方法的时候确定泛型，定义在接口上的泛型，需要使用接口的时候确定泛型。

泛型的小结

1
2
3
4
5
6
泛型：定义的时候表示一种未知的数据类型,在使用的时候确定其具体的数据类型。
使用含有泛型的类:  创建该类对象的时候,指定泛型的具体数据类型
使用含有方向的方法: 调用该方法的时候,确定泛型的具体数据类型
使用含有泛型的接口:
	1.创建实现类实现接口的时候,指定泛型的具体数据类型
    2.创建实现类实现接口的时候,不知道泛型的具体数据类型,而是创建实现类对象的时候指定泛型的具体数据类型

知识点– 泛型通配符

目标:

  • 能够使用泛型通配符

路径:

  • 通配符基本使用
  • 通配符高级使用—-受限泛型

讲解:

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

例如:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
package com.itheima.demo10_泛型通配符.demo1_通配符基本使用;

import java.util.ArrayList;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:29
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            通配符基本使用:
                泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。
                注意: 不能往该集合中存储数据,只能获取数据.
         */
        // 关系:String继承Object,Integer继承Number,Number继承Objec
        ArrayList<Object> list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Number> list4 = new ArrayList<>();

        list2.add("itheima");

        //method1(list1);
        method1(list2);
        //method1(list3);
        //method1(list4);

        //method2(list1);
        method2(list2);
        //method2(list3);
        //method2(list4);

        // 泛型没有多态
        //ArrayList<Object> list = new ArrayList<String>();// 编译报错
    }
    // 定义一个方法,可以接收以上4个集合
    public static void method1(ArrayList list){
        Object obj = list.get(0);
        list.add("jack");
        System.out.println("obj:"+obj);// itheima
        System.out.println("list:"+list);// [itheima, jack]
    }

    public static void method2(ArrayList<?> list){
        Object obj = list.get(0);
        //list.add("jack");// 编译报错
        System.out.println("obj:"+obj);// itheima
        System.out.println("list:"+list);// [itheima]
    }
}

通配符高级使用—-受限泛型

之前设置泛型的时候，实际上是可以任意设置的，只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。

泛型的上限：

  • 格式： 类型名称 <? extends 类 > 对象名称
  • 意义： 只能接收该类型及其子类

泛型的下限：

  • 格式： 类型名称 <? super 类 > 对象名称
  • 意义： 只能接收该类型及其父类型

比如：现已知Object类，String 类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
package com.itheima.demo10_泛型通配符.demo2_通配符高级使用;

import java.util.ArrayList;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 11:39
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            通配符高级使用----受限泛型:
                上限: <? extends 类名>  只能接收该类类型或者其子类类型
                下限: <? super 类名>   只能接收该类类型或者其父类类型
         */
        // 关系:String继承Object,Integer继承Number,Number继承Objec
        ArrayList<Object> list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Number> list4 = new ArrayList<>();
        
        method1(list1);
        method1(list2);
        method1(list3);
        method1(list4);
        
        //method2(list1);// 编译报错
        //method2(list2);// 编译报错
        method2(list3);
        method2(list4);


        method3(list1);
        //method3(list2);// 编译报错
        method3(list3);
        method3(list4);
    }

    // 定义一个方法,只可以接收以上list3和list4集合
    public static void method2(ArrayList<? extends Number> list){

    }
    
    // 定义一个方法,只可以接收以上list3和list4,list1集合
    public static void method3(ArrayList<? super Integer> list){

    }
    
    // 定义一个方法,可以接收以上4个集合
    public static void method1(ArrayList<?> list){
       
    }
    // 定义一个方法,可以接收以上4个集合
    public static void method(ArrayList list){

    }
}

小结

  • ?表示泛型通配符，如果要对?泛型通配符的取值范围进行限制，可以使用泛型限定

第四章 数据结构

知识点– 数据结构介绍

目标:

  • 了解数据结构的作用

路径:

  • 了解数据结构的作用

讲解:

数据结构 : 其实就是存储数据和表示数据的方式。数据结构内容比较多，细细的学起来也是相对费功夫的，不可能达到一蹴而就。我们将常见的数据结构：堆栈、队列、数组、链表和红黑树 这几种给大家介绍一下，作为数据结构的入门，了解一下它们的特点即可。

小结:

  • 数据结构其实就是存储数据和表示数据的方式
  • 每种数据结构都有自己的优点和缺点,由于数据结构内容比较多,作为数据结构的入门,了解一下他们的特点即可

知识点– 常见数据结构

目标:

  • 数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下

步骤:

  • 栈结构的特点
  • 队列结构的特点
  • 数组结构的特点
  • 链表结构的特点

讲解:

数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下：

栈

  • 栈：stack,又称堆栈，它是运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除操作，不允许在其他任何位置进行添加、查找、删除等操作。

简单的说：采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点

  • 先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。

  • 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。

这里两个名词需要注意：

  • 压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。
  • 弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

队列

  • 队列：queue,简称队，它同堆栈一样，也是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行取出并删除。

    简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

    • 先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，小火车过山洞，车头先进去，车尾后进去；车头先出来，车尾后出来。
    • 队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口。

数组

  • 数组:Array,是有序的元素序列，数组是在内存中开辟一段连续的空间，并在此空间存放元素。就像是一排出租屋，有100个房间，从001到100每个房间都有固定编号，通过编号就可以快速找到租房子的人。

简单的说,采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

  • 查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素

  • 增删元素慢

  • 指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。如下图

  • 指定索引位置删除元素：需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。如下图

链表

  • 链表:linked list,由一系列结点node（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的链表结构有单向链表与双向链表，那么这里给大家介绍的是单向链表。

    简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

    • 多个结点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。

    • 查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素。

    • 增删元素快：只需要修改链接下一个元素的地址值即可

小结:

  • 栈结构的特点:先进后出,栈的入口和出口都在栈顶的位置
  • 队列结构的特点:先进先出,队列的入口和出口在队列的2侧
  • 数组结构的特点:查询快,增删慢
  • 链表结构的特点:查询慢,增删快

知识点– 树基本结构介绍

目标:

  • 树基本结构的介绍

步骤:

  • 树具有的特点
  • 二叉树
  • 二叉查找树
  • 平衡二叉树
  • 红黑树

讲解:

树具有的特点：

  1. 每一个节点有零个或者多个子节点
  2. 没有父节点的节点称之为根节点，一个树最多有一个根节点。
  3. 每一个非根节点有且只有一个父节点

1562637870270

名词 含义
节点 指树中的一个元素
节点的度 节点拥有的子树的个数，二叉树的度不大于2
叶子节点 度为0的节点，也称之为终端结点
高度 叶子结点的高度为1，叶子结点的父节点高度为2，以此类推，根节点的高度最高
层 根节点在第一层，以此类推
父节点 若一个节点含有子节点，则这个节点称之为其子节点的父节点
子节点 子节点是父节点的下一层节点
兄弟节点 拥有共同父节点的节点互称为兄弟节点

二叉树

如果树中的每个节点的子节点的个数不超过2，那么该树就是一个二叉树。

1565609702432

二叉查找树

二叉查找树的特点：

  1. 左子树上所有的节点的值均小于等于他的根节点的值
  2. 右子树上所有的节点值均大于或者等于他的根节点的值
  3. 每一个子节点最多有两个子树

案例演示(20,18,23,22,17,24,19)数据的存储过程；

1565611710800

遍历获取元素的时候可以按照”左中右”的顺序进行遍历；

注意：二叉查找树存在的问题：会出现”瘸子”的现象，影响查询效率

1565611927771

平衡二叉树

概述

为了避免出现”瘸子”的现象，减少树的高度，提高我们的搜素效率，又存在一种树的结构：”平衡二叉树”

规则：它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树

如下图所示：

1565611927771

如下图所示，左图是一棵平衡二叉树，根节点10，左右两子树的高度差是1，而右图，虽然根节点左右两子树高度差是0，但是右子树15的左右子树高度差为2，不符合定义，

所以右图不是一棵平衡二叉树。

旋转

在构建一棵平衡二叉树的过程中，当有新的节点要插入时，检查是否因插入后而破坏了树的平衡，如果是，则需要做旋转去改变树的结构。

左旋：

左旋就是将节点的右支往左拉，右子节点变成父节点，并把晋升之后多余的左子节点出让给降级节点的右子节点；

右旋：

将节点的左支往右拉，左子节点变成了父节点，并把晋升之后多余的右子节点出让给降级节点的左子节点

举个例子，像上图是否平衡二叉树的图里面，左图在没插入前”19”节点前，该树还是平衡二叉树，但是在插入”19”后，导致了”15”的左右子树失去了”平衡”，

所以此时可以将”15”节点进行左旋，让”15”自身把节点出让给”17”作为”17”的左树，使得”17”节点左右子树平衡，而”15”节点没有子树，左右也平衡了。如下图，

1562644020804

由于在构建平衡二叉树的时候，当有新节点插入时，都会判断插入后时候平衡，这说明了插入新节点前，都是平衡的，也即高度差绝对值不会超过1。当新节点插入后，

有可能会有导致树不平衡，这时候就需要进行调整，而可能出现的情况就有4种，分别称作左左，左右，右左，右右。

1
2
3
4
5
左左：只需要做一次右旋就变成了平衡二叉树。
右右：只需要做一次左旋就变成了平衡二叉树。
左右：先做一次分支的左旋，再做一次树的右旋，才能变成平衡二叉树。
右左：先做一次分支的右旋，再做一次数的左旋，才能变成平衡二叉树。
课上只讲解“左左”的情况
左左

左左：只需要做一次右旋就变成了平衡二叉树。

左左即为在原来平衡的二叉树上，在节点的左子树的左子树下，有新节点插入，导致节点的左右子树的高度差为2，如下即为”10”节点的左子树”7”，的左子树”4”，插入了节点”5”或”3”导致失衡。

1562644117681

左左调整其实比较简单，只需要对节点进行右旋即可，如下图，对节点”10”进行右旋，

1562645661857

1562645709201

左右

左右：先做一次分支的左旋，再做一次树的右旋，才能变成平衡二叉树。

左右即为在原来平衡的二叉树上，在节点的左子树的右子树下，有新节点插入，导致节点的左右子树的高度差为2，如上即为”11”节点的左子树”7”，的右子树”9”，

插入了节点”10”或”8”导致失衡。

1562644916480

左右的调整就不能像左左一样，进行一次旋转就完成调整。我们不妨先试着让左右像左左一样对”11”节点进行右旋，结果图如下，右图的二叉树依然不平衡，而右图就是接下来要

讲的右左，即左右跟右左互为镜像，左左跟右右也互为镜像。

1562645170454

左右这种情况，进行一次旋转是不能满足我们的条件的，正确的调整方式是，将左右进行第一次旋转，将左右先调整成左左，然后再对左左进行调整，从而使得二叉树平衡。

即先对上图的节点”7”进行左旋，使得二叉树变成了左左，之后再对”11”节点进行右旋，此时二叉树就调整完成，如下图:

1562645351977

右左

右左：先做一次分支的右旋，再做一次数的左旋，才能变成平衡二叉树。

右左即为在原来平衡的二叉树上，在节点的右子树的左子树下，有新节点插入，导致节点的左右子树的高度差为2，如上即为”11”节点的右子树”15”，的左子树”13”，

插入了节点”12”或”14”导致失衡。

1562645765291

前面也说了，右左跟左右其实互为镜像，所以调整过程就反过来，先对节点”15”进行右旋，使得二叉树变成右右，之后再对”11”节点进行左旋，此时二叉树就调整完成，如下图:

1562645894833

右右

右右：只需要做一次左旋就变成了平衡二叉树。

右右即为在原来平衡的二叉树上，在节点的右子树的右子树下，有新节点插入，导致节点的左右子树的高度差为2，如下即为”11”节点的右子树”13”，的左子树”15”，插入了节点

“14”或”19”导致失衡。

1562645951703

右右只需对节点进行一次左旋即可调整平衡，如下图，对”11”节点进行左旋。

1562646135227

红黑树

红黑树是一种自平衡的二叉查找树，是计算机科学中用到的一种数据结构，它是在1972年由Rudolf Bayer发明的，当时被称之为平衡二叉B树，后来，在1978年被

Leoj.Guibas和Robert Sedgewick修改为如今的”红黑树”。它是一种特殊的二叉查找树，红黑树的每一个节点上都有存储位表示节点的颜色，可以是红或者黑；

红黑树不是高度平衡的，它的平衡是通过”红黑树的特性”进行实现的；

红黑树的特性：

  1. 每一个节点或是红色的，或者是黑色的。
  2. 根节点必须是黑色
  3. 每个叶节点(Nil)是黑色的；（如果一个节点没有子节点或者父节点，则该节点相应的指针属性值为Nil，这些Nil视为叶节点）
  4. 如果某一个节点是红色，那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连的情况)
  5. 对每一个节点，从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上，均包含相同数目的黑色节点；

如下图所示就是一个

1562653205543

在进行元素插入的时候，和之前一样； 每一次插入完毕以后，使用黑色规则进行校验，如果不满足红黑规则，就需要通过变色，左旋和右旋来调整树，使其满足红黑规则；

小结

  • 红黑树的作用: 提高搜索效率
  • 表示集合的类有很多,但是每个集合存储数据的的数据结构不同,所以每个集合有各自的特点,
  • ArrayList集合: 查询快,增删慢 —>存储数据的数据结构是数组
  • LinkedList集合: 查询慢,增删快—>存储数据的数据结构是链表
  • …..

第五章 List接口

知识点– List接口介绍

目标:

  • 我们掌握了Collection接口的使用后，再来看看Collection接口中的子类，他们都具备那些特性呢？

    接下来，我们一起学习Collection中的常用几个子类（java.util.List集合、java.util.Set集合）。

路径:

  • List接口的概述
  • List接口的特点

讲解:

List接口的概述

java.util.List接口继承自Collection接口，是单列集合的一个重要分支，习惯性地会将实现了List接口的对象称为List集合。

List接口特点

  1. 它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。
  2. 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
  3. 集合中可以有重复的元素。

tips:我们在基础班的时候已经学习过List接口的子类java.util.ArrayList类，该类中的方法都是来自List中定义。

小结

略

知识点– List接口中常用方法

目标:

  • List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法

路径:

  • List接口新增常用方法
  • List接口新增常用方法的使用

讲解:

List接口新增常用方法

List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：

  • public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
  • public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
  • public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
  • public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。

List集合特有的方法都是跟索引相关，我们在基础班都学习过。

List接口新增常用方法的使用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
package com.itheima.demo11_List接口新增常用方法;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 15:51
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            List接口新增常用方法:
                - public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
                - public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
                - public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
                - public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素
         */
        // 创建list集合,限制集合中元素的类型为String类型
        List<String> list = new ArrayList<>();

        // 往集合中添加一些元素
        list.add("苍老师");
        list.add("波老师");
        list.add("吉泽老师");
        System.out.println(list);// [苍老师, 波老师, 吉泽老师]

        // 在索引为1的位置添加小泽老师
        list.add(1, "小泽老师");
        System.out.println(list);// [苍老师, 小泽老师, 波老师, 吉泽老师]

        // 获取索引为1的元素
        System.out.println("索引为1的元素:"+list.get(1));// 小泽老师

        // 删除索引为1的老师
        String removeE = list.remove(1);
        System.out.println("被删除的元素:"+removeE);// 小泽老师
        System.out.println(list);//  [苍老师, 波老师, 吉泽老师]

        // 把索引为0的元素替换为大桥老师
        String setE = list.set(0, "大桥老师");
        System.out.println("被替换的元素:"+setE);// 苍老师
        System.out.println(list);// [大桥老师, 波老师, 吉泽老师]
    }
}

小结

略

知识点– List的子类

目标:

  • 了解List接口的实现类

步骤:

  • ArrayList集合
  • LinkedList集合
  • LinkedList源码分析

讲解:

ArrayList集合

java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。

许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。

LinkedList集合

java.util.LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。

LinkedList是一个双向链表，那么双向链表是什么样子的呢，我们用个图了解下

1586798520302

实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。这些方法我们作为了解即可：

  • public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
  • public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。
  • public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
  • public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
  • public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。
  • public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
  • public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。
  • public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。

LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
package com.itheima.demo12_LinkedList集合特有的方法;

import java.util.LinkedList;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 16:03
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            LinkedList集合特有的方法:
                - public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
                - public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。
                - public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
                - public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
                - public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。
                - public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
                - public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。 removeFirst()
                - public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。addFirst()
         */
        // 创建LinkedList集合,限制集合元素的类型为String类型
        LinkedList<String> list = new LinkedList<>();

        // 往集合中添加元素
        list.add("蔡徐坤");
        list.add("鹿晗");
        list.add("吴亦凡");
        System.out.println(list);// [蔡徐坤, 鹿晗, 吴亦凡]

        // 在集合的首尾添加一个元素
        list.addFirst("罗志祥");
        list.addLast("陈冠希");
        System.out.println(list);//  [罗志祥, 蔡徐坤, 鹿晗, 吴亦凡, 陈冠希]

        // 获取集合的首尾元素
        String firstE = list.getFirst();
        String lastE = list.getLast();
        System.out.println("第一个元素是:"+firstE);// 罗志祥
        System.out.println("最后一个元素是:"+lastE);// 陈冠希

        // 删除首尾元素
        String removeFirst = list.removeFirst();
        String removeLast = list.removeLast();
        System.out.println("被删除的第一个元素是:"+removeFirst);// 罗志祥
        System.out.println("被删除的最后一个元素是:"+removeLast);// 陈冠希
        System.out.println(list);//  [蔡徐坤, 鹿晗, 吴亦凡]

        // pop  --->删除第一个元素
        String popE = list.pop();
        System.out.println("被删除的第一个元素是:"+popE);// 蔡徐坤
        System.out.println(list);// [鹿晗, 吴亦凡]

        // push --->添加一个元素在开头
        list.push("蔡徐坤");
        System.out.println(list); // [蔡徐坤, 鹿晗, 吴亦凡]
    }
}

小结

略

案例—集合综合案例

需求:

  • 按照斗地主的规则，完成造牌洗牌发牌的动作。
    具体规则：

    使用54张牌打乱顺序,三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。

分析:

  • 准备牌：

    牌可以设计为一个ArrayList,每个字符串为一张牌。
    每张牌由花色数字两部分组成，我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。
    牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。

  • 发牌

    将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。

  • 看牌

    直接打印每个集合。

实现:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
package com.itheima.demo13_斗地主集合综合案例;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

/**
 * @Author：pengzhilin
 * @Date: 2020/9/13 16:24
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 1.造牌:
        // 1.1 创建一个pokerBox集合,用来存储54张扑克牌
        ArrayList<String> pokerBox = new ArrayList<>();

        // 1.2 创建一个ArrayList牌面值集合,用来存储13个牌面值
        ArrayList<String> numbers = new ArrayList<>();

        // 1.3 创建一个ArrayList花色集合,用来存储4个花色
        ArrayList<String> colors = new ArrayList<>();

        // 1.4 往牌面值集合中添加13个牌面值
        numbers.add("A");
        numbers.add("K");
        numbers.add("Q");
        numbers.add("J");
        for (int i = 2; i <= 10; i++) {
            numbers.add(i + "");
        }

        // 1.5 往花色集合中添加4个花色
        colors.add("♥");
        colors.add("♠");
        colors.add("♣");
        colors.add("♦");

        // 1.6 添加大小王到存储到pokerBox集合中
        pokerBox.add("大王");
        pokerBox.add("小王");

        // 1.7 花色集合和牌面值集合,循环嵌套
        for (String number : numbers) {
            for (String color : colors) {
                // 1.8 在循环里面创建牌,并添加到pokerBox集合中
                String pai = color + number;
                pokerBox.add(pai);
            }
        }
        // 1.9 打印pokerBox集合
        System.out.println(pokerBox);
        System.out.println(pokerBox.size());

        // 2.洗牌:
        // 使用Collections工具类的静态方法
        // public static void shuffle(List<?> list)
        // 打乱集合元素的顺序
        Collections.shuffle(pokerBox);
        System.out.println("打乱顺序后:" + pokerBox);
        System.out.println("打乱顺序后:" + pokerBox.size());

        // 3.发牌
        // 3.1 创建4个ArrayList集合,分别用来存储玩家1,玩家2,玩家3,底牌的牌
        ArrayList<String> play1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> play2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> play3 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> diPai = new ArrayList<>();

        // 3.2 循环遍历打乱顺序之后的牌
        for (int i = 0; i < pokerBox.size(); i++) {
            // 3.3 在循环中,获取遍历出来的牌
            String pai = pokerBox.get(i);
            // 3.4 在循环中,判断遍历出来的牌:
            if (i >= 51) {
                // 3.5 如果该牌的索引是51,52,53,给底牌
                diPai.add(pai);
            } else if (i % 3 == 0) {
                // 3.5 如果该牌的索引%3==0,给玩家1
                play1.add(pai);
            } else if (i % 3 == 1) {
                // 3.5 如果该牌的索引%3==1,给玩家2
                play2.add(pai);
            } else if (i % 3 == 2) {
                // 3.5 如果该牌的索引%3==2,给玩家3
                play3.add(pai);
            }
        }
        // 3.6 打印各自的牌
        System.out.println("玩家1:"+play1+",牌数:"+play1.size());
        System.out.println("玩家2:"+play2+",牌数:"+play2.size());
        System.out.println("玩家3:"+play3+",牌数:"+play3.size());
        System.out.println("底牌:"+diPai);
    }
}

小结:

略

总结

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
必须练习:
	1.Collection集合的常用方法
    2.List集合的常用方法
    3.了解LinkedList操作首位元素的方法
    4.增强for循环的使用
    5.常见的数据结构特点 
    6.总结单列集合的继承体系,以及各个单列集合的特点
    7.使用含有泛型的类,接口,方法

- 能够说出集合与数组的区别
    数组长度是固定的,集合的长度是不固定的,并且集合只能存储引用数据类型
    
- 能够使用Collection集合的常用功能
     - 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
    
- 能够使用迭代器对集合进行取元素
    Collection集合:  public Iterator iterator();
    Iterator迭代器: 
			public boolean hasNext();
			public E next();

- 能够使用增强for循环遍历集合和数组
    for(元素数据类型 变量名 :  数组名\集合名){}

- 能够理解泛型上下限
    上限; <? extends 类名>
    下限: <? super 类名>
        
- 能够阐述泛型通配符的作用
    ?: 泛型通配符,使用泛型通配符就可以接收一切类型
        
- 能够说出常见的数据结构
   栈,队列,数组,链表,树
        
- 能够说出数组结构特点
    查询快,增删慢
        
- 能够说出栈结构特点
    先进后出
        
- 能够说出队列结构特点
     先进先出
        
- 能够说出单向链表结构特点
     查询慢,增删快
        
- 能够说出List集合特点
     元素可重复,有索引,元素存取有序
        
- 能够完成斗地主的案例
  造牌,洗牌,发牌
#java #集合
day07【Collection、List、泛型、数据结构】
http://www.kju147.com/2022/06/28/day07【Collection、List、泛型、数据结构】/
作者
个人学习
发布于
2022年6月28日
许可协议