02-Collection、泛型

1. Collection接口

在Java中，Collection是一个用于存储和操作一组对象的接口，它是Java集合框架中最基本的接口之一。Collection接口提供了许多常用的方法，用于对集合中的对象进行添加、删除、查找、遍历等操作，是Java中处理集合数据的常用工具。

概述

Collection接口是Java集合框架中定义的一个顶层接口，它继承了Iterable接口，表示它的实现类可以被迭代遍历。Collection接口定义了一些常用的方法，包括添加、删除、查找、遍历等操作，用于对集合中的对象进行处理。Collection接口的实现类包括了许多常用的集合类，例如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet等。

常用方法

Collection接口提供了丰富的方法，以下是一些常用的方法：

add(E e)：向集合中添加一个元素。
remove(Object o)：从集合中删除指定的元素。
contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素。
size()：返回集合中元素的个数。
isEmpty()：判断集合是否为空。
clear()：清空集合中的所有元素。
iterator()：返回一个用于遍历集合的迭代器。
toArray()：将集合转换为数组。

举例代码说明

以下是使用Collection接口进行集合操作的示例代码：

// 创建一个ArrayList集合
List<String> list = new ArrayList<>();

// 添加元素
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("cherry");

// 判断集合是否包含指定元素
boolean containsBanana = list.contains("banana");

// 删除指定元素
list.remove("cherry");

// 遍历集合并打印元素
for (String fruit : list) {
    System.out.println(fruit);
}

// 将集合转换为数组
String[] fruits = list.toArray(new String[0]);

上述代码中，首先创建了一个ArrayList集合，并使用add方法添加了三个元素。接着使用contains方法判断集合中是否包含指定元素，使用remove方法删除指定元素，使用for-each循环遍历集合并打印元素，最后使用toArray方法将集合转换为数组。

以上是关于Collection接口的概述、常用方法和举例代码说明。在实际编程中，Collection接口及其实现类常用于存储和处理一组对象的场景，如集合数据的添加、删除、查找、遍历等操作。

2. Iterator 迭代器

在 Java 中，Iterator（迭代器）是用于遍历集合（Collection）中元素的一种常用方式。它是一个接口，定义了一些用于访问集合中元素的方法，通过调用这些方法，可以按顺序访问集合中的每一个元素。

概述

Iterator 接口是 Java 集合框架中的一个接口，它定义了用于遍历集合中元素的方法，包括 hasNext()、next() 和 remove() 等。通过使用 Iterator 接口，可以在不知道集合的具体实现类型的情况下，遍历集合中的元素，实现了解耦合的效果。

常用方法

Iterator 接口提供了一些常用的方法，以下是一些常用的方法：

hasNext()：判断集合中是否还有下一个元素，返回布尔值。
next()：返回集合中的下一个元素，并将迭代器位置向后移动。
remove()：从集合中删除通过 next() 方法返回的元素。

举例代码说明

以下是使用 Iterator 进行集合遍历的示例代码：

// 创建一个ArrayList集合
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("cherry");

// 获取Iterator迭代器
Iterator<String> iterator = list.iterator();

// 使用Iterator遍历集合
while (iterator.hasNext()) {
    String fruit = iterator.next();
    System.out.println(fruit);
}

// 使用Iterator删除集合中的元素
iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String fruit = iterator.next();
    if (fruit.equals("banana")) {
        iterator.remove();
    }
}

上述代码中，首先创建了一个 ArrayList 集合，并使用 add 方法添加了三个元素。然后通过调用 iterator 方法获取集合的迭代器。接着使用 while 循环和 hasNext()、next() 方法遍历集合中的元素，并使用 remove() 方法删除集合中的指定元素。注意，在使用 Iterator 的 remove() 方法删除元素时，应该使用迭代器的 remove() 方法而不是集合的 remove() 方法，以避免可能的并发修改异常。

以上是关于 Iterator 迭代器的概述、常用方法和举例代码说明。在实际编程中，Iterator 接口常用于遍历集合中的元素，特别适用于需要在遍历过程中删除元素的情况。

3. 泛型

在 Java 中，泛型是一种强大的特性，允许在编译时期指定集合中元素的类型，从而增加了类型安全性和代码的可复用性。泛型可以用于类、接口、方法等地方，使得代码更加灵活和可读。

概述

泛型是一种编译时期的类型检查机制，允许在定义类、接口、方法时使用类型参数来代替具体的类型。这样，我们可以在使用这些类、接口、方法时指定实际的类型，从而避免了类型转换和运行时错误。

泛型的优点有：

提供了编译时期的类型检查，减少了类型错误的可能性。
提高了代码的可读性和可维护性，使得代码更加灵活和通用。
避免了类型转换的开销，提高了性能。

常用方法

泛型在 Java 中有一些常用的用法，包括：

泛型类：使用类型参数定义的类，可以在创建对象时指定类型，例如 ArrayList。
泛型接口：使用类型参数定义的接口，可以在实现接口时指定类型，例如 List。
泛型方法：使用类型参数定义的方法，可以在调用时指定类型，例如 public void printList(List list)。
通配符：使用 ? 表示的通配符，可以匹配任意类型，例如 List。
上界通配符：使用 extends 关键字限制类型的上界，例如 List。
下界通配符：使用 super 关键字限制类型的下界，例如 List。

举例代码说明

以下是使用泛型的示例代码：

// 定义一个泛型类
class MyArrayList<T> {
    private T[] array;

    public MyArrayList(T[] array) {
        this.array = array;
    }

    public T get(int index) {
        return array[index];
    }

    public void set(int index, T value) {
        array[index] = value;
    }
}

// 使用泛型类
Integer[] intArray = new Integer[3];
MyArrayList<Integer> myList = new MyArrayList<>(intArray);
myList.set(0, 1);
int value = myList.get(0);

// 定义一个泛型方法
public static <T> void printList(List<T> list) {
    for (T item : list) {
        System.out.println(item);
    }
}

// 使用泛型方法
List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("apple");
stringList.add("banana");
stringList.add("cherry");
printList(stringList);

上述代码中，首先定义了一个泛型类 MyArrayList，可以接收任意类型的数组，并提供了对数组元素的访问和修改方法。然后定义了一个泛型方法 printList，可以打印任意类型的集合元素。