1、ArrayList类（ArrayList集合）
java.util.ArrayList是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。
ArrayList是List接口的一个实现类，ArrayList类继承并实现了List接口。 ArrayList集合就是List集合下的一种
什么是集合？
提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以发生改变。
- 1、集合类存放于java.util包中。
- 2、集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和map(映射)。
- 3、集合存放的都是对象的引用，而非对象本身。所以我们称集合中的对象就是集合中对象的引用。
简单来讲：集合就是一个放数据的容器，准确的说是放数据对象引用的容器。集合不能放基本数据类型只能放对象，而数组时可以放所有数据。
List是一个接口，而ArrayList是List接口的一个实现类。 ArrayList类继承并实现了List接口。
对象 和 对象引用 的概念
String str = new String();
//左边是引用：String str
//右边是对象：new String()ArrayList集合的特点
底层是数组实现的，长度可以变化。
ArrayList 底层是通过维护了一个Object数组实现的，特点是查询速度快，增加删除慢
长度变化特点
ArrayList 使用无参构造函数创建对象时，Object数组默认的容量是10，当长度不够时，自动增长0.5倍，也就是原来数组长度的1.5倍。当数据需要频繁的查询，而增加删除较少的时候，建议使用ArrayList数组存储数据。
2、泛型类
ArrayList是一个泛型类。
什么是泛型？
泛型将接口的概念进一步延伸，“泛型”的字面意思就是广泛的类型。
类、接口和方法代码可以应用于非常广泛的类型，代码与它们能够操作的数据类型不再绑定在一起，同一套代码可以用于多种数据类型，这样不仅可以复用代码，降低耦合性，而且还提高了代码的可读性以及安全性。
泛型：就是一种不确定的数据类型。
- 比如：ArrayList<E> E就是泛型。 这种不确定的数据类型需要在使用这个类的时候才能够确定出来。
- 泛型可以省略，如果省略，默认泛型是Object类型。
泛型的好处：
- 省略了强转的代码。
- 可以把运行时的问题提前到编译时期
泛型类和普通类
泛型类和普通类的区别：类名后面多了一个<T>
//定义一个泛型类
public class Pair<T> {
....
}T 表示类型参数，也可以用E表示
泛型就是类型参数化，处理的数据类型不是固定的，而是可以将数据类型当作参数传入。
现在我们知道了，泛型把数据类型作为了参数来使用。
泛型的基本原理
Java的编译器将java源文件编译成字节码.class文件，虚拟机加载并运行。对于泛型类，java编译器会将其转换为普通的非泛型代码。将类型T擦除，然后替换为Object，插入必要的强制类型转换。Java虚拟机实际执行的时候，并不知道泛型这回事，只知道普通的类及代码。
Object类称为基类或父类，是所有类的父类。
3、泛型在ArrayList类的应用
ArrayList类本身就是一个泛型类。ArrayList类创建对象时，使用泛型可以约束集合(对象)中存储元素的数据类型
ArrayList类不使用泛型
不使用泛型即不指定类型，与使用Object作为泛型类型相同
//不使用泛型创建ArrayList对象。不使用泛型即不指定类型，与使用Object作为类型相同
ArrayList list=new ArrayList();
list.add("好好");
list.add("学习");
list.add("java程序");
list.add(123);//第四行
//遍历集合
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String object = (String)list.get(i);
System.out.println(object);
}第四行添加了一个integer类型的数据，编译时并未报错，而运行时报错，java.lang.ClassCastException。
ArrayList类使用泛型
使用泛型即指定元素类型
//使用泛型创建ArrayList对象。
ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("好好");
list.add("学习");
list.add("java程序");
//list.add(123); //第四行提示编译出错使用泛型集合限定元素类型时，编译就会报错
4、ArrayList类常用方法
构造方法
方法名 | 说明 |
public ArrayList() | 创建一个空的集合对象 |
成员方法
方法名 | 说明 |
public boolean remove(Object o) | 删除指定的元素，返回删除是否成功 |
public E remove(int index) | 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素 |
public E set(int index,E element) | 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素 |
public E get(int index) | 返回指定索引处的元素 |
public int size() | 返回集合中的元素的个数 |
public boolean add(E e) | 将指定的元素追加到此集合的末尾 |
public void add(int index,E element) | 在此集合中的指定位置插入指定的元素 |
示例代码
public class ArrayListDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合
ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();
//添加元素
array.add("hello");
array.add("world");
array.add("java");
//public boolean remove(Object o)：删除指定的元素，返回删除是否成功
// System.out.println(array.remove("world"));
// System.out.println(array.remove("javaee"));
//public E remove(int index)：删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
// System.out.println(array.remove(1));
//IndexOutOfBoundsException
// System.out.println(array.remove(3));
//public E set(int index,E element)：修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
// System.out.println(array.set(1,"javaee"));
//IndexOutOfBoundsException
// System.out.println(array.set(3,"javaee"));
//public E get(int index)：返回指定索引处的元素
// System.out.println(array.get(0));
// System.out.println(array.get(1));
// System.out.println(array.get(2));
//System.out.println(array.get(3)); //？？？？？？ 自己测试
//public int size()：返回集合中的元素的个数
System.out.println(array.size());
//输出集合
System.out.println("array:" + array);
}
}数组工具类Arrays类方法
Arrays.toString(数组); //返回数组的字符串形式,即会把数组转换成字符串，可以用sout打印出来
int[] dest = {1,2,3,4,5}
System.out.println(Arrays.toString(dest)); //[1,2,3,4,5]5、ArrayList类练习案例
1、ArrayList存储字符串并遍历
案例需求
创建一个存储字符串的集合，存储3个字符串元素，使用程序实现在控制台遍历该集合
代码实现
/*
思路：
1:创建集合对象
2:往集合中添加字符串对象
3:遍历集合，首先要能够获取到集合中的每一个元素，这个通过get(int index)方法实现
4:遍历集合，其次要能够获取到集合的长度，这个通过size()方法实现
5:遍历集合的通用格式
*/
public class ArrayListTest01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();
//往集合中添加字符串对象
array.add("刘正风");
array.add("左冷禅");
array.add("风清扬");
//遍历集合，其次要能够获取到集合的长度，这个通过size()方法实现
// System.out.println(array.size());
//遍历集合的通用格式
for(int i=0; i<array.size(); i++) {
String s = array.get(i);
System.out.println(s);
}
}
}ArrayList集合底层是数组，所以可以通过索引get(int index)获取集合元素
2、ArrayList存储学生对象并遍历
案例需求
创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
代码实现
/*
思路：
1:定义学生类
2:创建集合对象
3:创建学生对象
4:添加学生对象到集合中
5:遍历集合，采用通用遍历格式实现
*/
public class ArrayListTest02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
ArrayList<Student> array = new ArrayList<>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("风清扬", 33);
Student s3 = new Student("张曼玉", 18);
//添加学生对象到集合中
array.add(s1);
array.add(s2);
array.add(s3);
//遍历集合，采用通用遍历格式实现
for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
Student s = array.get(i);
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}3、ArrayList存储学生对象并遍历升级版
案例需求
创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
学生的姓名和年龄来自于键盘录入
代码实现
/*
思路：
1:定义学生类，为了键盘录入数据方便，把学生类中的成员变量都定义为String类型
2:创建集合对象
3:键盘录入学生对象所需要的数据
4:创建学生对象，把键盘录入的数据赋值给学生对象的成员变量
5:往集合中添加学生对象
6:遍历集合，采用通用遍历格式实现
*/
public class ArrayListTest {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
//为了提高代码的复用性，我们用方法来改进程序
addStudent(array);
addStudent(array);
addStudent(array);
//遍历集合，采用通用遍历格式实现
for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
Student s = array.get(i);
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
/*
两个明确：
返回值类型：void
参数：ArrayList<Student> array
*/
public static void addStudent(ArrayList<Student> array) {
//键盘录入学生对象所需要的数据
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生姓名:");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入学生年龄:");
String age = sc.nextLine();
//创建学生对象，把键盘录入的数据赋值给学生对象的成员变量
Student s = new Student();
s.setName(name);
s.setAge(age);
//往集合中添加学生对象
array.add(s);
}
}6、基础综合练习案例–学生管理系统
学生管理系统实现步骤
- 案例需求
针对目前我们的所学内容，完成一个综合案例：学生管理系统。该系统主要功能如下：
添加学生：通过键盘录入学生信息，添加到集合中
删除学生：通过键盘录入要删除学生的学号，将该学生对象从集合中删除
修改学生：通过键盘录入要修改学生的学号，将该学生对象其他信息进行修改
查看学生：将集合中的学生对象信息进行展示
退出系统：结束程序 - 实现步骤
- 定义学生类，包含以下成员变量
private String sid // 学生id
private String name // 学生姓名
private String age // 学生年龄
private String address // 学生所在地 - 学生管理系统主界面的搭建步骤
2.1 用输出语句完成主界面的编写
2.2 用Scanner实现键盘输入
2.3 用switch语句完成选择的功能
2.4 用循环完成功能结束后再次回到主界面 - 学生管理系统的添加学生功能实现步骤
3.1 定义一个方法，接收ArrayList集合
3.2 方法内完成添加学生的功能
①键盘录入学生信息
②根据录入的信息创建学生对象
③将学生对象添加到集合中
④提示添加成功信息
3.3 在添加学生的选项里调用添加学生的方法 - 学生管理系统的查看学生功能实现步骤
4.1 定义一个方法，接收ArrayList集合
4.2 方法内遍历集合，将学生信息进行输出
4.3 在查看所有学生选项里调用查看学生方法 - 学生管理系统的删除学生功能实现步骤
5.1 定义一个方法，接收ArrayList集合
5.2 方法中接收要删除学生的学号
5.3 遍历集合，获取每个学生对象
5.4 使用学生对象的学号和录入的要删除的学号进行比较,如果相同，则将当前学生对象从集合中删除
5.5 在删除学生选项里调用删除学生的方法 - 学生管理系统的修改学生功能实现步骤
6.1 定义一个方法，接收ArrayList集合
6.2 方法中接收要修改学生的学号
6.3 通过键盘录入学生对象所需的信息，并创建对象
6.4 遍历集合，获取每一个学生对象。并和录入的修改学生学号进行比较.如果相同，则使用新学生对象替换当前学生对象
6.5 在修改学生选项里调用修改学生的方法 - 退出系统
使用System.exit(0);退出JVM
代码实现：
学生类的定义
public class Student {
//学号
private String sid;
//姓名
private String name;
//年龄
private String age;
//居住地
private String address;
public Student() {
}
public Student(String sid, String name, String age, String address) {
this.sid = sid;
this.name = name;
this.age = age;
this.address = address;
}
public String getSid() {
return sid;
}
public void setSid(String sid) {
this.sid = sid;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAge() {
return age;
}
public void setAge(String age) {
this.age = age;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
}测试类的定义
public class StudentManager {
/*
1:用输出语句完成主界面的编写
2:用Scanner实现键盘录入数据
3:用switch语句完成操作的选择
4:用循环完成再次回到主界面
*/
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象，用于保存学生数据信息
ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
//用循环完成再次回到主界面
while (true) {
//用输出语句完成主界面的编写
System.out.println("--------欢迎来到学生管理系统--------");
System.out.println("1 添加学生");
System.out.println("2 删除学生");
System.out.println("3 修改学生");
System.out.println("4 查看所有学生");
System.out.println("5 退出");
System.out.println("请输入你的选择：");
//用Scanner实现键盘录入数据
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String line = sc.nextLine();
//用switch语句完成操作的选择
switch (line) {
case "1":
addStudent(array);
break;
case "2":
deleteStudent(array);
break;
case "3":
updateStudent(array);
break;
case "4":
findAllStudent(array);
break;
case "5":
System.out.println("谢谢使用");
System.exit(0); //JVM退出
}
}
}
//定义一个方法，用于添加学生信息
public static void addStudent(ArrayList<Student> array) {
//键盘录入学生对象所需要的数据,显示提示信息，提示要输入何种信息
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String sid;
while (true) {
System.out.println("请输入学生学号：");
sid = sc.nextLine();
boolean flag = isUsed(array, sid);
if (flag) {
System.out.println("你输入的学号已经被占用，请重新输入");
} else {
break;
}
}
System.out.println("请输入学生姓名：");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入学生年龄：");
String age = sc.nextLine();
System.out.println("请输入学生居住地：");
String address = sc.nextLine();
//创建学生对象，把键盘录入的数据赋值给学生对象的成员变量
Student s = new Student();
s.setSid(sid);
s.setName(name);
s.setAge(age);
s.setAddress(address);
//将学生对象添加到集合中
array.add(s);
//给出添加成功提示
System.out.println("添加学生成功");
}
//定义一个方法，判断学号是否被使用
public static boolean isUsed(ArrayList<Student> array, String sid) {
//如果与集合中的某一个学生学号相同，返回true;如果都不相同，返回false
boolean flag = false;
for(int i=0; i<array.size(); i++) {
Student s = array.get(i);
if(s.getSid().equals(sid)) {
flag = true;
break;
}
}
return flag;
}
//定义一个方法，用于查看学生信息
public static void findAllStudent(ArrayList<Student> array) {
//判断集合中是否有数据，如果没有显示提示信息
if (array.size() == 0) {
System.out.println("无信息，请先添加信息再查询");
//为了让程序不再往下执行，我们在这里写上return;
return;
}
//显示表头信息
//\t其实是一个tab键的位置
System.out.println("学号\t\t\t姓名\t\t年龄\t\t居住地");
//将集合中数据取出按照对应格式显示学生信息，年龄显示补充“岁”
for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
Student s = array.get(i);
System.out.println(s.getSid() + "\t" + s.getName() + "\t" + s.getAge() + "岁\t\t" + s.getAddress());
}
}
//定义一个方法，用于删除学生信息
public static void deleteStudent(ArrayList<Student> array) {
//键盘录入要删除的学生学号,显示提示信息
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入你要删除的学生的学号：");
String sid = sc.nextLine();
//在删除/修改学生操作前，对学号是否存在进行判断
//如果不存在，显示提示信息
//如果存在，执行删除/修改操作
int index = -1;
for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
Student s = array.get(i);
if (s.getSid().equals(sid)) {
index = i;
break;
}
}
if (index == -1) {
System.out.println("该信息不存在，请重新输入");
} else {
array.remove(index);
//给出删除成功提示
System.out.println("删除学生成功");
}
}
//定义一个方法，用于修改学生信息
public static void updateStudent(ArrayList<Student> array) {
//键盘录入要修改的学生学号，显示提示信息
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入你要修改的学生的学号：");
String sid = sc.nextLine();
//键盘录入要修改的学生信息
System.out.println("请输入学生新姓名：");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入学生新年龄：");
String age = sc.nextLine();
System.out.println("请输入学生新居住地：");
String address = sc.nextLine();
//创建学生对象
Student s = new Student();
s.setSid(sid);
s.setName(name);
s.setAge(age);
s.setAddress(address);
//遍历集合修改对应的学生信息
for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
Student student = array.get(i);
if (student.getSid().equals(sid)) {
array.set(i, s);
}
}
//给出修改成功提示
System.out.println("修改学生成功");
}
}7、学生管理系统升级版（IO流保存数据）
/*
* 用一个文件将我们写的学生信息保存下来
* 需要有一个文件
*
* 保存：将集合的内容保存到文件里面去
* 添加数据，修改，删除 ->修改数据
* IO:
* 读取文件内容
* BufferedReader -> 直接读取一行的内容 readLine()
* 将集合里面的信息 一个对象保存一行
* 将内容写到文本
* BufferedWriter
* write(String s, int off, int len)
*
* 读取：将文件的内容加载到集合里面
*
*
* */代码实现：
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