数据结构--Iterable、Collection、List 的常见方法签名以及含义

1. 整体类、数据架构

集合(Collection)类：JDK 中实现了常用数据结构及算法的一组类、接口的组合

集合类对象，主要表现一组用来装载其他对象的容器对象

容器(container)
装在容器中的对象:元素对象(element)、项(item)
遍历(travesal) / 迭代(iterate)：某个容器下的所有元素(或者满足某条件的一组元素)
一种专门用来做迭代的对象：迭代器(Iterater)。在线性结构中经常用循环(loop)的方式进行迭代

实现 classes

interface	顺序表	链表	堆	红黑树	哈希表
Set				TreeSet	HashSet
List	ArrayList	LinkedList
Queue		LInkedList	PriorityQueue
Map				TreeMap	HashMap

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2. Iterable

Iterable：具备迭代能力的泛型接口，只要实现了该接口的所有对象，那么就会具备迭代能力，例如，ArrayList 和 LinkedList 就具备迭代的能力

Iterable 接口是以什么形式体现的呢？
我们来看一下 Iterable 接口的代码

public interface Iterable<T> {	
//一个对象具备迭代能力怎么体现？
//这个对象提供了一个 iterator() 方法，这个方法返回一个 Iterator 对象：用来迭代的对象(被称为迭代器)     
    Iterator<T> iterator(); 
}

ArrayList是具有迭代能力的，我们简单看一下他是怎么进行迭代的

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("World");
//要对其进行遍历，暂时不讨论 for 循环遍历，只关心迭代器遍历
Iterator<String> it = list.iterator();
//使用 it 执行的 Iterator 对象，进行迭代

具体实现

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> list = new HashSet<>(Arrays.asList(1, 5, 2, 7, 3, 9));
        
        // x 指向了迭代器对象
        Iterator<Integer> x = list.iterator();
        while (x.hasNext()) {   // x.hasNext()    元素的个数 + 1
            System.out.println(x.next());        // x.next() 元素的个数
        }
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> list = new HashSet<>(Arrays.asList(1, 5, 2, 7, 3, 9));
        
        // x 指向了迭代器对象
        Iterator<Integer> x = list.iterator();
    
        System.out.println(x.hasNext());    // true
        System.out.println(x.next());       // 1

        System.out.println(x.hasNext());    // true
        System.out.println(x.next());       // 5

        System.out.println(x.hasNext());    // true
        System.out.println(x.next());       // 2

        System.out.println(x.hasNext());    // true
        System.out.println(x.next());       // 7

        System.out.println(x.hasNext());    // true
        System.out.println(x.next());       // 3

        System.out.println(x.hasNext());    // true
        System.out.println(x.next());       // 9

        System.out.println(x.hasNext());    // false
    }
}

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3.Collection

可以放入同一类东西的容器都被称为 Collection，线性表是 Collection，非线性表同样是 Collection

线性结构独有的特点：
1、元素之间有前后关系
2、容器中的元素，有处于第几位置的说法(以下标形式体现
3、有头部。尾部。中间的概念

Collection 是不一定具备线性结构特点的

例如一个装满金币的袋子就是一种 Collection，但其中的金币没有第一枚、第二枚…这种说法，所以不是线性结构的

Collection 中的主要方法

方法	含义
int size()	返回容器中的元素个数
boolean isEmpty()	判断容器是不是空的。注意:容器是 empty != 容器是 null
bollean contains(Object o)	容器中是否存在元素 o ，需要遍历容器中所有元素，和 o 进行相等性比较
boolean add(E e)	把元素 e 放入容器中
boolean remove(Object o)	将容器中与 o 相等的一个元素删除掉
boolean addAll(Collection c)	将 c 容器中的所有元素都放到当前容器中
void clear()	清空容器中的所有元素

注意：
1.bollean contains(Object o) ：进行相等性比较需要正确的重写 equals 方法
2.boolean add(E e) ：由于容器不一定是线性结构，所以可能会放入失败。比如：容器中不允许放入相同的元素，当尝试放入重复的元素时，放入就会失败。返回 true 就放入成功；返回 flase 为放入失败，并且在放入过程中无法明确放到了哪个位置
3.boolean remove(Object o) ：再次提到相等性，需要重写 equals 方法，只删除其中一个元素但不保证是哪一个元素

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4.List

List 是线性结构，元素之间具有顺序，拥有前后关系，可以进行排序

List 是继承自 Collection，所以 List 具备迭代和装元素的能力
List 中的部分方法与 Collection 相同，我们列举一些与 Collection 有一些区别的方法

方法	含义
boolean add(E e)	把元素 e 放入 List，用的是尾插操作
void add(int index, E element)	将元素插入指定的 index 位置
boolean remove(Object o)	删除第一个遇到的和 o 相等的元素
E remove(int index)	将[index]位置的元素取出并返回
boolean addAll(Collection c)	将 c 容器中的所有元素按照次序一个一个的尾插到当前 this 容器中
void sort(Comparator< E > c)	以 c 作为元素的比较器，对元素进行原地排序
E get(int index)	返回 index 下标的元素
E set(int index, E element)	用 element 替换 index 位置的元素，并返回 index 位置原来的元素
int inedxOf(E e)	从前往后找，第一个和 e 相等的元素的位置
int lastIndexOf(E e)	从后往前，最后一个和 e 相等的元素所在的位置
List< E > subList(int fromIndex, int toIndex)	将原有线性结构的[fromIndex， toIndex)截取成一个新的线性结构并返回

注意：
1.boolean add(E e)：对于线性结构来说，尾插是不可能失败的(内存不够不在讨论范围内)，所以返回值永远是 true
2.boolean remove(Object o)：判断相等性要正确重写 equals 方法
3.boolean addAll(Collection c) ：插入的次序不确定，需要看传入的 Collection 是什么结构

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