java-进阶-day02-随堂笔记

原创手机用户9600 2023-07-10

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课堂知识点

一、单列集合体系结构

1.什么是单列集合

? 单列集合一次只能存储一个元素

2.Collection接口

? 是单列集合最顶层的接口。提供了一些特别共性的方法。只要是单列集合实现类，都可以使用这些方法

3.单列集合体系图

4.Collection接口中的常用方法

方法分类

方法名	说明
boolean add(E e)	向集合中添加一个元素
void clear()	清空集合所有元素
boolean remove(E e)	删除某个元素
boolean contains(E e)	判断集合中是否包含指定元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	获取集合的长度
Object[] toArray()	将集合转换为一个数组

示例代码

public class Demo01Collection {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象,可以使用多态
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        //Collection<String> coll = new HashSet<>();
        System.out.println(coll);//重写了toString方法  []

        /*
            public boolean add(E e)：  把给定的对象添加到当前集合中 。
            返回值是一个boolean值,一般都返回true,所以可以不用接收
         */
        boolean b1 = coll.add("张三");
        System.out.println("b1:"+b1);//b1:true
        System.out.println(coll);//[张三]
        coll.add("李四");
        coll.add("李四");
        coll.add("赵六");
        coll.add("田七");
        System.out.println(coll);//[张三, 李四, 赵六, 田七]

        /*
            public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
            返回值是一个boolean值,集合中存在元素,删除元素,返回true
                                集合中不存在元素,删除失败,返回false
         */
        boolean b2 = coll.remove("赵六");
        System.out.println("b2:"+b2);//b2:true

        boolean b3 = coll.remove("赵四");
        System.out.println("b3:"+b3);//b3:false
        System.out.println(coll);//[张三, 李四, 田七]

        /*
            public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
            包含返回true
            不包含返回false
         */
        boolean b4 = coll.contains("李四");
        System.out.println("b4:"+b4);//b4:true

        boolean b5 = coll.contains("赵四");
        System.out.println("b5:"+b5);//b5:false

        //public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。 集合为空返回true,集合不为空返回false
        boolean b6 = coll.isEmpty();
        System.out.println("b6:"+b6);//b6:false

        //public int size(): 返回集合中元素的个数。
        int size = coll.size();
        System.out.println("size:"+size);//size:3

        //public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。
        Object[] arr = coll.toArray();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //public void clear() :清空集合中所有的元素。但是不删除集合,集合还存在
        coll.clear();
        System.out.println(coll);//[]
        System.out.println(coll.isEmpty());//true
    }
}

二、迭代器

1.Iterator接口

迭代器是一种通用的遍历集合的方式
hasNext():判断迭代器中是否还有元素
next():获取迭代器中的元素

2.如何获取迭代器对象

通过集合的方法：iterator()获取迭代器对象
使用hasNext()方法来判断是否还有元素
如果有元素，通过next()方法获取出当前元素

3.通过迭代器遍历集合

public class Demo01Iterator {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个集合对象
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        //往集合中添加元素
        coll.add("姚明");
        coll.add("科比");
        coll.add("麦迪");
        coll.add("詹姆斯");
        coll.add("艾弗森");

        /*
            1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态)
            注意:
                Iterator<E>接口也是有泛型的,迭代器的泛型跟着集合走,集合是什么泛型,迭代器就是什么泛型
         */
        //多态  接口            实现类对象
        Iterator<String> it = coll.iterator();
        /*
            发现使用迭代器取出集合中元素的代码,是一个重复的过程
            所以我们可以使用循环优化
            不知道集合中有多少元素,使用while循环
            循环结束的条件,hasNext方法返回false
         */
        while(it.hasNext()){
            String e = it.next();
            System.out.println(e);
        }
    }
}

4.迭代器实现原理

5.迭代器的并发修改异常

出现原因
- 在使用迭代器进行遍历过程中，又对集合的元素进行修改。抛出：ConcurrentModificationException
解决方式
- 不要在遍历的时候修改集合元素
- 采用ListIterator迭代器。调用迭代器本身的修改方法。修改迭代器中的映射副本后，会自动同步到集合中

示例代码

public class Demo02Iterator {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个集合对象
        List<String> coll = new ArrayList<>();
        //往集合中添加元素
        coll.add("姚明");
        coll.add("科比");
        coll.add("麦迪");
        coll.add("詹姆斯");
        coll.add("艾弗森");

        //使用Collection接口中的方法iterator获取一个迭代器
        Iterator<String> it = coll.iterator();
        //使用Iterator接口中的方法hasNext和next取出集合中的元素
        while (it.hasNext()){
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
            /*
                增加一个判断,如果集合中有科比
                增加一个元素 奥尼尔
             */
            if("科比".equals(s)){
                //coll.add("奥尼尔");
            }
        }

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

        ListIterator<String> lit = coll.listIterator();
        while(lit.hasNext()){
            String s = lit.next();
            System.out.println(s);
             /*
                增加一个判断,如果集合中有科比
                增加一个元素 奥尼尔
             */
            if("科比".equals(s)){
                lit.add("奥尼尔");
            }
        }
        System.out.println(coll);//[姚明, 科比, 奥尼尔, 麦迪, 詹姆斯, 艾弗森]
    }
}

三、增强for循环

1.定义格式

for(容器元素的数据类型 变量名 : 容器对象名) {
    循环体;
}

2.作用

可以遍历数组或集合

public class Demo03Foreach {
    public static void main(String[] args) {
        demo02();
    }

    //使用增强for循环遍历集合
    private static void demo02() {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        list.add("ccc");
        list.add("ddd");
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
    }

    //使用增强for循环遍历数组
    private static void demo01() {
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        for(int i:arr){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

四、泛型

1.什么是泛型

? 指的是一种广泛的数据类型。当我们在定义的时候不确定使用什么数据类型，就可以采用泛型。

? 在创建对象使用时，就可以确定具体的数据类型！

2.泛型的好处

可以明确约束容器中存储的数据的数据类型
可以不用转型了

3.定义泛型类

泛型类

public class MyClass<T> {
    public void print(T str) {
        System.out.println(str);
    }
}

测试类

public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass<String> my1 = new MyClass<>();
        my1.print("hello");

        MyClass<Integer> my2 = new MyClass();
        my2.print(10);

        MyClass<Double> my3 = new MyClass<>();
        my3.print(5.5);
    }
}

4.定义泛型方法

泛型方法的类

public class GenericMethod {
    //定义一个含有泛型的方法
    public <M> void method01(M m){
        System.out.println(m);
    }

    //定义一个含有泛型的静态方法
    public static <S> void method02(S s){
        System.out.println(s);
    }
}

测试类

public class Demo03GenericMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //创建GenericMethod对象
        GenericMethod gm = new GenericMethod();

        /*
            调用含有泛型的方法method01
            传递什么类型,泛型就是什么类型
         */
        gm.method01(10);
        gm.method01("abc");
        gm.method01(8.8);
        gm.method01(true);

        gm.method02("静态方法,不建议创建对象使用");

        //静态方法,通过类名.方法名(参数)可以直接使用
        GenericMethod.method02("静态方法");
        GenericMethod.method02(1);
    }
}

5.定义泛型接口

泛型接口

public interface GenericInterface<I> {
    public abstract void method(I i);
}

实现类1

public class GenericInterfaceImpl1 implements GenericInterface<String>{
    @Override
    public void method(String s) {
        System.out.println(s);
    }
}

实现类2

public class GenericInterfaceImpl2<I> implements GenericInterface<I> {
    @Override
    public void method(I i) {
        System.out.println(i);
    }
}

测试类

public class Demo04GenericInterface {
    public static void main(String[] args) {
        //创建GenericInterfaceImpl1对象
        GenericInterfaceImpl1 gi1 = new GenericInterfaceImpl1();
        gi1.method("字符串");


        //创建GenericInterfaceImpl2对象
        GenericInterfaceImpl2<Integer> gi2 = new GenericInterfaceImpl2<>();
        gi2.method(10);

        GenericInterfaceImpl2<Double> gi3 = new GenericInterfaceImpl2<>();
        gi3.method(8.8);
    }
}

6.泛型通配符

通配符

public class Demo05Generic {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
        list01.add(1);
        list01.add(2);

        ArrayList<String> list02 = new ArrayList<>();
        list02.add("a");
        list02.add("b");

        printArray(list01);
        printArray(list02);

        //ArrayList<?> list03 = new ArrayList<?>();
    }

    /*
        定义一个方法,能遍历所有类型的ArrayList集合
        这时候我们不知道ArrayList集合使用什么数据类型,可以泛型的通配符?来接收数据类型
        注意:
            泛型没有继承概念的
     */
    public static void printArray(ArrayList<?> list){
        //使用迭代器遍历集合
        Iterator<?> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            //it.next()方法,取出的元素是Object,可以接收任意的数据类型
            Object o = it.next();
            System.out.println(o);
        }
    }
}

向上限定

? extends E 只能传递E类型本身或者E类型的子类
向下限定

? super E 只能传递E类型本身或者E类型的父类

示例代码

public class Demo06Generic {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        Collection<String> list2 = new ArrayList<>();
        Collection<Number> list3 = new ArrayList<>();
        Collection<Object> list4 = new ArrayList<>();

        getElement1(list1);
        //getElement1(list2);//报错
        getElement1(list3);
        //getElement1(list4);//报错

        //getElement2(list1);//报错
        //getElement2(list2);//报错
        getElement2(list3);
        getElement2(list4);

        /*
            类与类之间的继承关系
            Integer extends Number extends Object
            String extends Object
         */

    }
    // 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
    public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
    // 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
    public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}
}

五、斗地主案例

public class DouDiZhu {
    public static void main(String[] args) {
        //1.准备牌
        //定义一个存储54张牌的ArrayList集合,泛型使用String
        ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
        //定义两个数组,一个数组存储牌的花色,一个数组存储牌的序号
        String[] colors = {"?","?","?","?"};
        String[] numbers = {"2","A","K","Q","J","10","9","8","7","6","5","4","3"};
        //先把大王和小王存储到poker集合中
        poker.add("大王");
        poker.add("小王");
        //循环嵌套遍历两个数组,组装52张牌
        for(String number : numbers){
            for (String color : colors) {
                //System.out.println(color+number);
                //把组装好的牌存储到poker集合中
                poker.add(color+number);
            }
        }
        //System.out.println(poker);

        /*
            2.洗
            使用集合的工具类Collections中的方法
            static void shuffle(List<?> list) 使用默认随机源对指定列表进行置换。
         */
        Collections.shuffle(poker);
        //System.out.println(poker);

        /*
            3.发
         */
        //定义4个集合,存储玩家的牌和底牌
        ArrayList<String> player01 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> player02 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> player03 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> diPai = new ArrayList<>();

        /*
            遍历poker集合,获取每一张牌
            使用poker集合的索引%3给3个玩家轮流发
            剩余3张牌给底牌
            注意:
                先判断底牌(i>=51),否则牌就发没了
         */
        for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {    // poker:  ?2  ?3  ?4 ?5 ?6 ?7
            //获取每一张牌
            String p = poker.get(i);
            //轮流发
            if(i>=51){
                //给底牌发
                diPai.add(p);
            }else if(i%3==0){
                //给玩家1发
                player01.add(p);
            }else if(i%3==1){
                //给玩家2发
                player02.add(p);
            }else if(i%3==2){
                //给玩家3发
                player03.add(p);
            }
        }

        //4.看牌
        System.out.println("刘德华:"+player01);
        System.out.println("周润发:"+player02);
        System.out.println("周星驰:"+player03);
        System.out.println("底牌:"+diPai);
    }
}

六、补充扩展

1.可变参数

/*
    可变参数定义格式：
        数据类型...变量名
    注意事项：
        可变参数后面，不能再有其他参数了
        可变参数前面，可以有其他参数的
 */
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = getSum("a",10,20,30,40,50);
        System.out.println(sum);
    }

    //通过可变参数来作为方法的参数
    public static int getSum(String s,int...num) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < num.length; i++) {
            sum += num[i];
        }
        return sum;
    }
}

2.适配器设计模式

假设有一个接口，接口中有多个抽象方法。但是实现类中我只需要用到其中的某个方法。但是如果一旦实现了接口，就必须重写所有的抽象方法！其余用不到的方法，也必须作为空实现放在本类中。此做法不合适。
解决方式：可以定义一个抽象类，实现接口。将用到的方法直接继承，其余用不到的方法作为空实现。定义子类，继承该抽象类。只需要重写用到的那一个抽象方法即可！

示例代码

接口

public interface MyInter {
    public abstract void eat();
    public abstract void sleep();
    public abstract void study();
    public abstract void call();
    public abstract void jump();
    public abstract void run();
    public abstract void lookHome();
}

抽象类

public abstract class MyClassAbs implements MyInter{

    @Override
    public void sleep() {

    }

    @Override
    public void study() {

    }

    @Override
    public void call() {

    }

    @Override
    public void jump() {

    }

    @Override
    public void run() {

    }

    @Override
    public void lookHome() {

    }
}

子类

public class MyClass extends MyClassAbs {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃饭");
    }
}

测试类

public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass my = new MyClass();
        my.eat();
    }
}

练习题

练习Collection接口常用的方法
练习迭代器遍历集合
练习增强for循环遍历集合和数组
练习定义泛型类、泛型方法、泛型接口的使用
练习泛型通配符的使用

面试题

请聊聊单列集合体系结构
集合和数组的区别是什么？
什么是泛型？
泛型有什么好处？
泛型向上限定指的是什么意思？
泛型向下限定指的是什么意思？

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课堂知识点

一、单列集合体系结构

1.什么是单列集合

2.Collection接口

3.单列集合体系图

4.Collection接口中的常用方法

二、迭代器

1.Iterator接口

2.如何获取迭代器对象

3.通过迭代器遍历集合

4.迭代器实现原理

5.迭代器的并发修改异常

三、增强for循环

1.定义格式

2.作用

四、泛型

1.什么是泛型

2.泛型的好处

3.定义泛型类

4.定义泛型方法

5.定义泛型接口

6.泛型通配符

五、斗地主案例

六、补充扩展

1.可变参数

2.适配器设计模式

练习题

面试题

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