【Java】Collection接口&迭代器

- 日理万妓 2024-04-26 02:10 72阅读 0赞

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> ? 首发时间：2022年9月14日  
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#### 阅读指南 ####

*  Java合集框架
 *  Collection接口
 *  迭代器

## Java合集框架 ##

数据结构是以某种形式将数据组织在一起的合集（**collection**）。数据结构不仅存储数据，还支持访问和处理数据的操作

在面向对象的思想里，一种数据结构也被认为是一个容器（**container**）或者容器对象（**container object**），它是一个能存储其他对象的对象，这里的其他对象常被称为数据或者元素

定义一种数据结构从实质上讲就是定义一个类。数据结构类应该使用数据域存储数据，并提供方法支持查找、插入和删除等操作

Java 提供了很多能有效地组织和操作数据的数据结构。这些数据结构通常称为 **Java** 合集框架（**Java Collections Framework**）

## Collection接口 ##

**Collection** 接口为线性表、向量、栈、队列、优先队列以及集合定义了共同的操作

**Set** 和 **List** 是 **Collection** 的子接口

下面是实现 **Collection** 的子接口、实现子接口的抽象类以及后面的具体类

![在这里插入图片描述][d71148ce536d42a5ba9e7c3849d3a1ec.png]

**Collection** 接口中定义了以下方法：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法及返回类型</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>add(o: E) : boolean</code></td> 
   <td>添加一个新的元素 o 到合集中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>addAll(c: Collection&lt;? extends E&gt;) : boolean</code></td> 
   <td>将合集 c 中的所有元素添加到该合集中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>clear() : void</code></td> 
   <td>从该合集删除所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>contains(o: Object) : boolean</code></td> 
   <td>如果该合集包含元素 o，则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>containsAll(c : Collection&lt;?&gt;) : boolean</code></td> 
   <td>如果该合集包含 c 中所有的元素，则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>equals(o: Object) : boolean</code></td> 
   <td>如果该合集等同于另外一个合集 o，则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>hashCode() : int</code></td> 
   <td>返回该合集的哈希码</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>isEmpty() : boolean</code></td> 
   <td>如果该合集没有包含元素，则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>remove(o: Object) : boolean</code></td> 
   <td>从该合集中移除元素 o</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>removeAll(c: Collectioin&lt;?&gt;) : boolean</code></td> 
   <td>从该合集中移除 c 中的所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>retainAll(c: Collectioin&lt;?&gt;) : boolean</code></td> 
   <td>保留同时位于 c 和该合集中的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>size() : int</code></td> 
   <td>返回该合集中的元素数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>toArray() : Object[]</code></td> 
   <td>为该合集中的元素返回一个 Object 数组</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**Collection** 接口提供了在集合中添加与删除元素的基本操作。**add** 方法给合集添加一个元素，**addAll** 方法把指定合集中的所有元素添加到这个合集中，**remove** 方法从元素中删除一个元素，**removeAll** 方法从这个合集中删除指定合集中的所有元素，**retainAll** 方法保留既出现在这个合集中也出现在指定合集中的元素。所有这些方法都返回 **boolean** 值，如果执行方法改变了这个合集，那么返回值为 **true**。**clear** 方法简单地移除合集中的所有元素

方法 **addAll**、**removeAll**、**retainAll** 类似于集合上的并、差、交运算

**Collection** 接口提供了多种查询操作，方法 **size** 返回合集中元素的个数，方法 **contains** 检测合集中是否包含指定的元素，方法 **containsAll** 检测这个合集中是否包含指定合集中的所有元素。如果合集为空，方法 **isEmpty** 返回 **true**

**Collection** 接口的 **toArray** 方法返回一个合集的数组表

## 迭代器 ##

每种合集都是可迭代的（**Iterable**），可以获得合集的 **Iterator** 对象来遍历合集中的所有元素

**Iterator** 是一种经典的设计模式，用于在不需要暴露数据是如何保存在数据结构的细节的情况下，来遍历一个数据结构

**Iterable** 接口中定义了以下方法：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法及返回类型</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>iterator() : Iterator&lt;E&gt;</code></td> 
   <td>为该合集中的元素返回一个迭代器</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**Iterator** 接口中定义了以下方法：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法及返回类型</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>hasNext() : boolean</code></td> 
   <td>如果该迭代器还要遍历更多元素，则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>next() : E</code></td> 
   <td>返回该迭代器中的下一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>remove() : void</code></td> 
   <td>移除使用 next 方法获取的上一个元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**Collection** 接口继承自 **Iterable** 接口，**Iterable** 接口定义了 **iterator** 方法，该方法会返回一个迭代器

而 **Iterator** 接口为遍历各种类型的合集中的元素提供了一种统一的方法，**Iterator** 接口中的 **iterator()** 方法会返回一个 **Iterator** 的实例，这个实例可以使用 **next()** 方法对合集中的元素进行顺序访问，使用 **hasNext()** 方法来检测迭代器中是否还有更多的元素，以及使用 **remove()** 方法来移除迭代器返回的最后一个元素

**写一个案例感受一下迭代器的魅力**

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Collection;
    import java.util.Iterator;
    
    public class TestIterator {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Collection<String> collection = new ArrayList<>();
            collection.add("Hello");
            collection.add("World");
            collection.add("Java");
    
            //遍历方法一
            Iterator<String> iterator = collection.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
        
                System.out.println(iterator.next().toUpperCase());
            }
    
            //遍历方法二
            for (String c : collection) {
        
                System.out.println(c.toUpperCase());
            }
        }
    }

**运行结果如下**

![在这里插入图片描述][90ac62d5772943049b119a2118762510.png]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863?spm=1011.2421.3001.5343
[Link 2]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863/category_12010243.html?spm=1001.2014.3001.5482
[d71148ce536d42a5ba9e7c3849d3a1ec.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/3b27b487b66f4874b5879b346df8ede1.png
[90ac62d5772943049b119a2118762510.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/87f5241074ee46bcbe20cde6b59cf95c.png