【Java数据结构】线性表List

本文参考链接：
https://blog.csdn.net/BALAHuN/article/details/89065056
https://blog.csdn.net/u011497622/article/details/81284192
https://www.cnblogs.com/dongtian-blogs/p/10861138.html

1.List

List是一个继承于Collection的接口，即List是集合中的一种。List是有序的队列，List中的每一个元素都有一个索引；第一个元素的索引值是0，往后的元素的索引值依次+1。和Set不同，List中允许有重复的元素。

public interface List<E> extends Collection<E> {}

在Java中，我们在创建一个链表的时候，常用的有ArrayList，LinkedList这两种选择；
语法：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
List<Integer> list = new LinkedList<>();

2.ArrayList

ArrayList，相当于C++中的vector，长度非固定，但是只能存储对象，不能存储原始数据类型例如int、char.
虽然相当于vector，但是ArrayList不能通过下标访问！

/**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

带参数的构造方法：

/**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *         is negative
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
	}

Operation	Method
添加	add（Object）
访问	get（int index）
更新	set（int index， Object newValue）
长度	length()
删除	remove（int index）
排序	java.util.Collections.sort(arraylist)

由上可知，ArrayList内部其实是用数组来实现的，其扩容方式为：

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

3.LinkedList

使用了循环双向链表数据结构，一个节点的实现如下：

private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;
 
        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
	}

4.ArrayList和LinkedList总结

List	数据结构	存储方式	适用场景	不适用场景
ArrayList	动态数组	内存地址连续	对get和set的调用花费常数时间，查询快	对新项的插入和现有项的删除代价昂贵，除非变动是在ArrayList末端进行，即增删慢；线程不安全
LinkedList	双向链表	内存地址不连续	新项的插入和现有项的删除开销很小 ，增删快	不容易做索引，因此get的调用代价昂贵，除非调用非常接近表的端点，即查询慢；线程不安全