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[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

方法解释
boolean add(E e)尾插 e
void add(int index, E element)将 e 插入到 index 位置
boolean addAll(Collection<? extends E> c)尾插 c 中的元素
E remove(int index)删除 index 位置元素
boolean remove(Object o)删除遇到的第一个 o
E get(int index)获取下标 index 位置元素
E set(int index, E element)将下标 index 位置元素设置为 element
void clear()清空
boolean contains(Object o)判断 o 是否在线性表中
int indexOf(Object o)返回第一个 o 所在下标
int lastIndexOf(Object o)返回最后一个 o 的下标
List< E > subList(int fromIndex, int toIndex)截取部分 list

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

方法解释
ArrayList()无参构造
ArrayList(Collection<? extends E> c)利用其他 Collection 构建 ArrayList
ArrayList(int initialCapacity)指定顺序表初始容量

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

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加:2022-07-04 23:13:18  更:2022-07-04 23:14:00 
 
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