[数据结构与算法]Java——List，ArrayList详解

什么是List

List是一个接口，其继承于Collection
Collection也是接口，规范了后续的容器的方法，其继承于Iterable
Iterable同样是一个接口。其意义是可以逐个元素遍历

List是一个线性表，即对相同类型元素的增删查改的功能

常用方法

线性表

在逻辑结构上，以线性的结果进行存储数据，例如数组和线性表

顺序表

在物理结构上也是线性存储的，其底层逻辑类似于数组

接口

// 打印顺序表
public void display() { 
}

// 新增元素,默认在数组最后新增
public void add(int data) { 
}

// 在 pos 位置新增元素
public void add(int pos, int data) { 
}

// 判定是否包含某个元素
public boolean contains(int toFind) { 
	return true; 
}

// 查找某个元素对应的位置
public int indexOf(int toFind) { 
	return -1; 
}

// 获取 pos 位置的元素
public int get(int pos) { 
	return -1; 
}

// 给 pos 位置的元素设为 value
public void set(int pos, int value) { 
}

//删除第一次出现的关键字key
public void remove(int toRemove) { 
}

// 获取顺序表长度
public int size() { 
	return 0; 
}

// 清空顺序表
public void clear() { 
}

ArrayList

实现的接口

1. RandomAccess接口，表明支持随机访问
2. Cloneable接口，表明是可以clone的
3. Serializable接口，表示支持序列化

注意：
和Vector不同，ArrayList不是线程安全的，在单线程下可以使用，在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList

使用方法

构造方法

示例：

public static void main(String[] args) {
	List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
	List<Integer> list2 = new ArrayList<>(10);
	
	list2.add(1);
	list2.add(2);
	list2.add(3);
	
	ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>(list2);
	// list3与list2中的元素一样
	
	List list4 = new ArrayList();
	list4.add("111");
	list4.add(100);
	//不建议省略类型，否则在读取时容易出错
}

常见方法

和List的方法一样

public static void main(String[] args) {
	List<String> list = new ArrayList<>();
	list.add("123");
	list.add("234");
	list.add("hello");
	list.add("world");
	list.add("hehe");
	System.out.println(list);
	
	// 获取list中有效元素个数
	System.out.println(list.size());
	
	// 获取和设置index位置上的元素，注意index必须介于[0, size)间
	System.out.println(list.get(1));
	list.set(1, "Java");
	
	// 在list的index位置插入指定元素，index及后续的元素统一往后搬移一个位置
	list.add(1, "233");

	// 删除指定元素，找到了就删除，该元素之后的元素统一往前搬移一个位置
	list.remove("123");

	// 删除list中index位置上的元素，注意index不要超过list中有效元素个数,否则会抛出下标越界异常
	list.remove(list.size() - 1);

	// 检测list中是否包含指定元素，包含返回true，否则返回false
	if(list.contains("123")){
	list.add("123");
	}
	
	// 查找指定元素第一次出现的位置：indexOf从前往后找，lastIndexOf从后往前找
	System.out.println(list.indexOf("123"));
	System.out.println(list.lastIndexOf("132"));
	
	// 使用list中[0, 4)之间的元素构成一个新的ArrayList返回
	List<String> ret = list.subList(0, 4);
	System.out.println(ret);

	//清空
	list.clear();
}

遍历

for循环遍历

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i) + " ");
}
System.out.println();

foreach遍历

for (Integer integer : list) {
System.out.print(integer + " ");
}

迭代器遍历

Iterator<Integer> it = list.listIterator();
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + " ");
}

扩容方式

默认按照原容量的1.5倍进行扩容，若用户所需大小大于这个数，那么按照用户的大小扩容
利用copyOf进行扩容