JavaSE第09篇：API之ArrayList及综合案例

本篇我们将学习一个集合类之ArrayList类，该类可以使我们对一组元素轻松的实现增删改查。在实际开发中，我们开发的任何项目，最基本的操作就是增删改查。所以本篇我们也将会通过一个简单的综合案例之学生管理系统，体会一下项目中最基本的操作增删改查。

第一章：ArrayList

1.1-为什么要学习ArrayList（了解）

我们看一个简单的需求：有一组数据（如：学生姓名），向这一组数据中继续添加数据，添加个数不确定。

对于一组数据，我们可能首先想到的是数组。用数组存储一组字符串，这个数组的长度是固定的，但是未来添加的个数是不确定的，所以数组有一定的局限性，并且对于数组中元素的操作（增删改查）相对比较麻烦，并没有直接的API方法让我们快速实现对数组元素的增删改查。

好消息是java中提供了一个新的集合类，这个集合类的长度是动态变化的，并且提供了API方法，能让我们快速实现对一组元素的增删改查。这个类就是ArrayList

1.2-ArrayList概述（了解）

ArrayList是一种集合，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（集合长度）也自动增长。

1.3-创建ArrayList（记忆）

导包：java.util.ArrayList;

创建方式1：ArrayList<E> 变量名 = new ArrayList<>()

创建方式2：ArrayList<E> 变量名 = new ArrayList()

  • E 表示集合中未来要存放的数据类型，比如存放一组字符串，就是ArrayList<String> 
import java.util.ArrayList;

public class Test08 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    }
}

1.4-操作ArrayList（记忆）

常用的成员方法

image-20200722150520729.png

代码

import java.util.ArrayList;

public class Test08 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合，可以存储一组字符串
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        // 添加元素
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        System.out.println(list.toString());  //输出结果：[张三, 李四]
        // 向索引为1的位置添加元素
        list.add(1,"小三");
        System.out.println(list.toString()); // 输出结果：[张三, 小三, 李四]
        // 输出集合的长度
        System.out.println(list.size());     // 输出结果：3
        // 获取索引为1的元素
        System.out.println(list.get(1));     // 输出结果：小三
        // 设置索引为1的元素为“王五”
        list.set(1,"王五");
        System.out.println(list.toString()); // 输出结果：[张三, 王五, 李四]
        // 移除
        list.remove("王五");
        System.out.println(list.toString()); // 输出结果：[张三, 李四]
        // 遍历（for循环遍历）
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }


    }
}

第二章：案例

2.1-案例1（练习）

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。

学生信息有姓名和年龄。

分析：

/*
    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
 */

代码

学生类Student

package www.penglei666.com.demo01;

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

}

操作测试类StudentManger

package www.penglei666.com.demo01;

import java.util.ArrayList;

public class StudentManger {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        // 创建学生对象
        Student stu1 = new Student("张三",10);
        Student stu2= new Student("李四",12);
        Student stu3 = new Student("王五",11);
        // 向集合中添加元素
        list.add(stu1);
        list.add(stu2);
        list.add(stu3);
        // 遍历集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student stu = list.get(i);
            System.out.println(stu.getName() + "," + stu.getAge());
        }
    }
}

2.2-案例2（练习）

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。

分析：

/*
    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
 */

代码

学生类同上案例1

操作测试类

public class StudentManger {
    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);
    }
}

2.3-学生信息管理系统（综合练习）

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

代码

学生类：Student

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;
    }
}

操作测试类：StudentManger

package www.penglei666.com.demo02;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class StudentManger {
    /*
        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\t年龄\t\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\t\t" + s.getName() + "\t\t\t" + s.getAge() + "岁\t\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");
    }
}
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