集合的体系结构

由于不同的数据结构(数据的组织、存储方式)，Java为我们提供了不同的集合，但不同的集合的功能都是相似的，都实现了同一个Collection接口

graph LR
集合数据结构-->单列集合Collection
集合数据结构-->双列集合Map
单列集合Collection-->List
List-->数组结构ArrayList
List-->链表结构LinkedList
单列集合Collection-->Set
Set-->哈希表结构HashSet
哈希表结构HashSet-->LinkedHashSet
Set-->二叉树结构TreeSet
双列集合Map-->左列哈希表结构HashMap
左列哈希表结构HashMap-->LinkedHashMap
双列集合Map-->左列二叉树结构TreeMap

分析体系结构从最顶层开始，其包含了所有的共性
使用时从最底层开始，其即为具体的实现

Collection中的常用功能

boolean add(Object o): 向集合中添加元素
- 由于List允许其中的元素重复，所以调用时总是会返回true
- 同样的，在Set中不允许元素重复，所以调用时未必会返回true
void clear():清空集合中所有元素
boolean contains(Object o):判断集合中是否包含某个元素
boolean isEmpty():判断集合中的元素是否为空
boolean remove(Object o):根据元素的内容来删除某个元素
int size():获取集合的长度
Object[] toArray():能够将集合转换成数组并把集合中的元素存储到数组中

迭代器的概述和测试

集合的遍历方式
- 调用 toArray() 方法，可以把集合转换成数组，然后遍历数组即可
- 调用 iterator() 方法，返回一个迭代器对象

Iterator：迭代器，可以用于遍历集合

Iterator是一个==接口==，无法直接创建对象，需要通过集合的方法来创建

Iterator的常用方法：

  Object next()                                               //返回下一个元素
  boolean hasNext()                                           //判断是否有下一个元素可以获取
        
  //使用案例：
  public class IteratorDemo{
      public static void main(String[] args){
          Collection<Integer> list = new ArrayList<>();
          list.add(1);list.add(14);list.add(2);list.add(12);  //创建测试用集合
        
          Iterator it = list.iterator();                      //创建迭代器对象
          while(it.hasNext()){
              System.out.println(list.next();                 //使用迭代器遍历集合
          }
      }
  }

当迭代器中没有下一个元素可以获取，即hasNext()的值为false时，再调用next()方法会出现NoSuchElementException异常
注意：由于Iterator的next()方法会将迭代器的光标向后移动一位，所以==遍历时的每次循环中只能调用一次next方法==

并发修改异常

java.util.ConcurrentModificationException
迭代器依赖于集合，相当集合的一个副本，迭代器在操作时如果发现与集合长度不一样，则会抛出异常
解决方案
- 在使用迭代器进行遍历时，使用迭代器本身去修改，迭代器会自行同步集合
用迭代器去修改集合
- 删除
  - Collection可以实现，调用remove()方法
- 添加
  - 只有List集合才可以
    - 调用ListIterator迭代器(List体系特有的迭代器)
    - ListIterator中既有remove()方法，也有add()方法

泛型&增强for循环

泛型
- 广泛的类型，需要创建对象或者调用方法的时候明确
- 优点
  - 把运行期的错误提前到了编译期
  - 去除了程序中的warning
  - 不需要强制类型转换

增强for循环

  for(数据类型 变量名:集合或数组){
      语句体
  }

只要是Iterable的子类都可以用增强for循环来遍历

常见数据结构(数组)

特点：查询快，增删慢
举例：ArrayList，其底层为数组结构

常见数据结构(链表)

特点：查询慢，增删快
举例：LinkedList，其底层为链表结构

常见数据结构(栈&队列)

栈
- 特点：先进后出
- 举例：Stack，其底层为栈的数据结构
队列
- 特点：先进先出
- 举例：无

List的特点和特有功能

特点
- 有序
- 可以重复
- 有索引
  - 链表的索引是“假索引”，底层操作时仍然是遍历查找

增删改查

void add(int index, E e);   //在指定索引位置插入元素e
E remove(int index);        //移除指定索引位置的元素并将其返回
E set(int index, E e);      //将指定索引处的元素改为元素e,并将覆盖的元素返回
E get(int index);           //返回指定索引处的元素

功能性的方法，离不开增删改查

int indexOf(Object o);          //返回此列表中第一次出现的指定元素的索引；如果此列表不包含该元素，则返回-1
boolean contains(Object o);     //如果列表包含指定的元素，则返回 true,否则为false

List的子类概述和LinkedList的特有功能

LinkedList：

特有方法都是和首尾有关的

  void addFirst(E e);     //向链表的头部添加元素
  void addLast(E e);      //向链表的尾部添加元素
  E getFirst();           //获取链头的元素,不删除元素
  E getLast();            //获取链尾的元素,不删除元素
  E removeFirst();        //返回链头的元素并删除链头的元素
  E removeLast();         //返回链尾的元素并删除链尾的元素