夯实基础——Java基础学习（List 集合）

List集合

List集合代表着这个有序的、可重复的集合，集合当中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。List集合默认按照元素的添加顺序设置索引。

改进的List接口和ListIterator接口

List作为Collection的子接口，可以使用Collection里面的所有方法。而且由于List是一个有序集合所以添加了一些根据索引操作的方法。

• void add(int index , Object element)：将元素element添加到index索引处
• boolean addAll(int index , Collection c):将集合c所包含的所有元素都插到List集合的index处。
• Object get(int index): 返回集合index中的元素
• int lastIndexOf(Object o):返回对象o在List集合中第一次出现的位置索引。
• Object remove (int index ): 删除在index索引处的元素。
• Object set(int index,Object element): 将index索引处的对象替换为element
• List subList(int fromIndex,int toIndex)：返回从fromIndex处到toIndex处的子列表。

所有的List实现类都可以调用这些方法来操作集合元素。与Set集合相比较，List添加了根据索引来插入、替换和删除集合元素的方法。除此之外，Java8
还为List接口添加了如下两个默认方法。

• void replaceAll(UnaryOperator operator): 根据operation指定的就是你规则重新设置List集合的所有元素。
• void sort（Comparator c）：根据Comparator参数对List集合的元素排序。

import java.util.ArrayList;
import java.util.TreeSet;

public class App {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ArrayList javas = new ArrayList();
        javas.add("开始学习");
        javas.add("怀疑人生");
        javas.add("萌生退意");
        System.out.println(javas);
        javas.add(1,new String("直接放弃"));
        for (int i= 0;i<javas.size();i++){
            System.out.println(javas.get(i));
        }
        javas.remove(2);
        System.out.println(javas);
        System.out.println(javas.indexOf("直接放弃"));
        javas.set(1, "怀疑人生");
        System.out.println(javas);
        System.out.println(javas.subList(1, 2));
    }

}

上述程序输出结果如下：

[开始学习, 怀疑人生, 萌生退意]
开始学习
直接放弃
怀疑人生
萌生退意
[开始学习, 直接放弃, 萌生退意]
1
[开始学习, 怀疑人生, 萌生退意]
[怀疑人生]

从上面的程序可以看出list的一些基本用法，同时可以看出list判断两个对象的标准：只要通过equlas方法就返回true就认为它们是相等。

与set只提供一个iterator()方法不同，List还额外提供了一个listIteration()方法，该方法返回一个ListIterator对象，ListIterator接口继承了Iteration接口，提供了专门操作List的方法。ListIterator接口在Iterator接口基础之上增加了如下的方法。

• boolean hasPrevious():返回该迭代器关联的集合是否还有上一个元素。
• Object previous():返回该迭代器的上一个元素。
• void add(Object o):在指定位置插入一个元素。

拿ListIterator与普通的Iterator进行对比，不难发现ListIterator增加了向前迭代的功能(Iterator只能向后迭代)，而且ListIterator和可以通过add()方法向List集合中添加元素。

ArrayList和Vector实现类

ArrayList和Vector作为List类的两个典型实现，完全支持前面介绍的List接口的全部功能。

ArrayList和Vector类都是基于数组实现的List类，所以ArrayList和Vector类封装了一个动态的、允许再分配的Object[]数组。ArrayList或者Vector对象使用initialCapacity参数来设置该数组的长度，当向ArrayList或者Vector中添加元素超过该数组的长度的时候，他的initialCapacity会自动增加。

对于通常的编程场景，程序员无需关心ArrayList和Vector的initialCapacity。但如果向ArrayList或者Vector集合中添加大量元素的时候，可使用ensureCapacity(int minCapacity)方法一次性地增加initialCapacity。这可以减少重分配的次数，从而提高性能。

如果开始知道ArrayList或者Vector集合需要保存多少个元素，则可以在创建它们时就指定initial大小，如果创建空的ArrayList或者Vector集合时不指定initialCapacity参数，则Object[]数组的长度默认为10.

除此之外，ArrayList和Vector还提供了如下两个方法来重新分配Object[]数组。

• void ensureCapacity(int minCapacity)：将ArrayList或者Vector集合的Object[]数组长度增加大于或者等于minCapacity值。
• void trimToSize():调整ArrayList或Vector集合的Object[]数组长度。调用该方法可减少ArrayList或者Vector集合对象占用的存储空间。、

ArrayList或Vector的显著区别是：ArrayList是线程不安全的，而Vector是线程安全的。所以Vector的性能要比ArrayList要低，但是实际上，即使是在线程当中，也不建议使用Vector。可以通过Collections工具类，他可以将一个ArrayList变成线程安全。

Vector提供了一个Stack子类，其基本上模仿了栈这种数据结构。但是Stack与Vector一样都是一个非常古老的子类，它们都是线程安全，性能较差的。因此应该尽量少用Stack类，如果必须使用Stack类的功能，可以考虑使用ArrayDeque代替。

固定长度的List

在学习数组的时候，介绍了一个工具类：Arrays，该工具类里了asList(Object… a)方法，该方法可以把一个数组或指定个数的对象转换为一个List集合，这个List集合既不是ArrayList实现类的实例，也不是Vector实现类的实例，也不是Vector实现类的实例，而是Arrays的内部类ArrayList的实例。

Arrays.ArrayList是一个固定长度的List集合，程序只能遍历访问该集合里的元素，不可增加、删除该集合里的元素。如下程序所示。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class App {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        List fixedList = Arrays.asList("开始学习","学习结束");
        System.out.println(fixedList.getClass());
        fixedList.forEach(System.out::println);
        // fixedList.add("放弃学习");
        // fixedList.remove("开始学习");
    }
}

输出结果如下：

class java.util.Arrays$ArrayList
开始学习
学习结束

任何试图增加或者删除的操作都会引起异常。注释掉代码在运行的时候回引发异常。