Java基础（九）| ArrayList详解与应用

⭐本专栏旨在对JAVA的基础语法及知识点进行全面且详细的讲解，完成从0到1的java学习，面向零基础及入门的学习者，通过专栏的学习可以熟练掌握JAVA编程，同时为后续的框架学习，进阶开发的代码能力打下坚实的基础。

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1.ArrayList

1.1ArrayList类概述

• 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

• ArrayList集合的特点

  ​ 底层是数组实现的，长度可以变化

• 泛型的使用

  ​ 用于约束集合中存储元素的数据类型

1.2ArrayList类常用方法

1.2.1构造方法

1.2.2成员方法

E表示返回的类型是集合中元素的类型。

1.2.3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"));
        // 索引越界

        //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)); 

        //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);
    }
}

1.3ArrayList存储字符串并遍历

1.3.1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

1.3.2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);
        }
    }
}

1.4ArrayList存储学生对象并遍历

1.4.1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

1.4.2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());
        }
    }
}

1.5ArrayList存储学生对象并遍历升级版

1.5.1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

1.5.2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
        // 空array
        addStudent(array);
        addStudent(array);
        addStudent(array);

        //遍历集合，采用通用遍历格式实现
        // 遍历array
        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中添加了s对象
        array.add(s);
    }
}

2.学生管理系统

2.1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

  1. 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

  2. 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

  3. 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<Student>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

  4. 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<Student>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

  5. 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<Student>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

  6. 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<Student>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

  7. 退出系统

     使用System.exit(0);退出JVM

2.2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;
    }
}

2.3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");
    }
}