使用List

2024-07-10 06:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

在集合类中，List是最基础的一种集合：它是一种有序列表。

List的行为和数组几乎完全相同：List内部按照放入元素的先后顺序存放，每个元素都可以通过索引确定自己的位置，List的索引和数组一样，从0开始。

数组和List类似，也是有序结构，如果我们使用数组，在添加和删除元素的时候，会非常不方便。例如，从一个已有的数组{'A', 'B', 'C', 'D', 'E'}中删除索引为2的元素：

┌───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ C │ D │ E │ │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┘ │ │ ┌───┘ │ │ ┌───┘ │ │ ▼ ▼ ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ D │ E │ │ │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┘

这个“删除”操作实际上是把'C'后面的元素依次往前挪一个位置，而“添加”操作实际上是把指定位置以后的元素都依次向后挪一个位置，腾出来的位置给新加的元素。这两种操作，用数组实现非常麻烦。

因此，在实际应用中，需要增删元素的有序列表，我们使用最多的是ArrayList。实际上，ArrayList在内部使用了数组来存储所有元素。例如，一个ArrayList拥有5个元素，实际数组大小为6（即有一个空位）：

size=5 ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ C │ D │ E │ │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┘

当添加一个元素并指定索引到ArrayList时，ArrayList自动移动需要移动的元素：

size=5 ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ │ C │ D │ E │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┘

然后，往内部指定索引的数组位置添加一个元素，然后把size加1：

size=6 ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ F │ C │ D │ E │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┘

继续添加元素，但是数组已满，没有空闲位置的时候，ArrayList先创建一个更大的新数组，然后把旧数组的所有元素复制到新数组，紧接着用新数组取代旧数组：

size=6 ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ F │ C │ D │ E │ │ │ │ │ │ │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

现在，新数组就有了空位，可以继续添加一个元素到数组末尾，同时size加1：

size=7 ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │ A │ B │ F │ C │ D │ E │ G │ │ │ │ │ │ └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

可见，ArrayList把添加和删除的操作封装起来，让我们操作List类似于操作数组，却不用关心内部元素如何移动。

我们考察List接口，可以看到几个主要的接口方法：

在末尾添加一个元素：boolean add(E e) 在指定索引添加一个元素：boolean add(int index, E e) 删除指定索引的元素：E remove(int index) 删除某个元素：boolean remove(Object e) 获取指定索引的元素：E get(int index) 获取链表大小（包含元素的个数）：int size()

但是，实现List接口并非只能通过数组（即ArrayList的实现方式）来实现，另一种LinkedList通过“链表”也实现了List接口。在LinkedList中，它的内部每个元素都指向下一个元素：

┌───┬───┐ ┌───┬───┐ ┌───┬───┐ ┌───┬───┐ HEAD ──▶│ A │ ●─┼──▶│ B │ ●─┼──▶│ C │ ●─┼──▶│ D │ │ └───┴───┘ └───┴───┘ └───┴───┘ └───┴───┘

我们来比较一下ArrayList和LinkedList：

ArrayListLinkedList 获取指定元素速度很快需要从头开始查找元素添加元素到末尾速度很快速度很快在指定位置添加/删除需要移动元素不需要移动元素内存占用少较大

通常情况下，我们总是优先使用ArrayList。

List的特点

使用List时，我们要关注List接口的规范。List接口允许我们添加重复的元素，即List内部的元素可以重复：

import java.util.ArrayList; import java.util.List; ---- public class Main { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("apple"); // size=1 list.add("pear"); // size=2 list.add("apple"); // 允许重复添加元素，size=3 System.out.println(list.size()); } }

List还允许添加null：

import java.util.ArrayList; import java.util.List; ---- public class Main { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("apple"); // size=1 list.add(null); // size=2 list.add("pear"); // size=3 String second = list.get(1); // null System.out.println(second); } } 创建List

除了使用ArrayList和LinkedList，我们还可以通过List接口提供的of()方法，根据给定元素快速创建List：

List list = List.of(1, 2, 5);

但是List.of()方法不接受null值，如果传入null，会抛出NullPointerException异常。

遍历List

和数组类型，我们要遍历一个List，完全可以用for循环根据索引配合get(int)方法遍历：

import java.util.List; ---- public class Main { public static void main(String[] args) { List list = List.of("apple", "pear", "banana"); for (int i=0; i

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