List接口（动态数组）

List接口（动态数组）

List集合类中元素有序且可重复

ArrayList（重要）

• 作为List接口的主要实现类
• 线程不安全的，效率高
• 底层使用Object[] elementData数组存储

ArrayList的源码分析

jdk7

1. 构造器

   ArrayList list = new ArrayList();

   • 底层创建了长度为10的Object[]数组elementData
2. 添加数据

   list.add(123)

   • 相当于elementData[0] = new Integer(123)
   • 底层的数组长度为10，添加元素个数小于10时，正常添加元素
   • 添加的元素个数大于10后（底层elementData数组容量不够），则需要扩容，默认扩容为原来容量的1.5倍（相当于新造一个数组，长度为原来长度的1.5倍）。同时需要将原来数组的数据复制到新的数组中

结论：建议使用带参的构造器（避免在中间时扩容）

ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

jdk8

1. 构造器

   ArrayList list = new ArrayList();

   • 底层Object[] elementData初始化为{}，并没有创建长度为10的数组
2. 添加数据

   list.add(123)

   • 第一次add()时，底层才创建了长度为10的数组，并将数据123添加到elementData[0]位置上
   • 后续的添加与扩容操作与jdk7相同

结论

• jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例模式中的饿汉式
• jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例模式中的懒汉式。延迟了数组的创建，节省内存

LinkedList

• 对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高
• 底层使用双向链表存储
  

LinkedList的源码分析

LinkedList list = new LinkedList();

内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null

list.add(123);

将123封装到Node中，创建了Node对象

其中Node定义为（源码），体现了LinkedList双向链表的特征：

private static class Node {
        E item;
        LinkedList.Node next;
        LinkedList.Node prev;

        Node(LinkedList.Node prev, E element, LinkedList.Node next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

Vector（不常用）

• 作为List接口的古老实现类
• 线程安全的、效率低
• 底层使用Object[] elementData数组存储

Vector源码分析

• jdk7和jdk8中通过Vector(）构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组
• 默认扩容为原来数组长度的2倍

三者异同

相同点

三个类都实现了List接口，存储数据的特点相同（有序、可重复的数据）

不同点

• 底层不同
• 不同情况下效率不同
• 线程安全问题

List接口中常用的方法

Collection中的方法都可用

1. add(int index , Object eles)

   在index位置开始，将eles中的所有元素添加进来

   ArrayList list = new ArrayList();
   list.add(123);
   list.add("Ann");
   list.add(new Students("Tom",18,90));
   list.add(987);
   
   list.add(3,"AA");
   System.out.println(list);//[123, Ann, Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, AA, 987]
   

2. addAll(int index , Collection eles)

   从index位置开始将eles中的所有元素添加进来

   ArrayList list = new ArrayList();
   list.add(123);
   list.add("Ann");
   list.add(new Students("Tom",18,90));
   list.add(987);
   
   ArrayList arrayList = new ArrayList();
   arrayList.add(123);
   arrayList.add("Lisa");
   
   list.addAll(arrayList);
   System.out.println(list);//[123, Ann, Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, 987, 123, Lisa]
   

注意使用的是add()还是addAll()：

• add()方法中将添加的元素看成一个整体，无论eles中有多少个元素，添加后的元素个数就是+1
• addAll()方法中eles中有多少个元素，添加后就多多少个元素

3. get(int index)

   获取指定index位置的元素

   System.out.println(list.get(1));//Ann
   

4. indexOf(Object obj)

   返回obj在当前集合中首次出现的位置

   System.out.println(list.indexOf(123));//0
   

   • 若存在该元素，返回其第一次出现的位置
   • 若不存在该元素，返回-1

5. lastIndexOf(Object obj)

   返回obj在当前集合中最后一次出现的位置

   System.out.println(list.lastIndexOf(123));//4
   

   • 若存在该元素，返回其最后一次出现的位置
   • 若不存在该元素，返回-1

6. remove(int index)

   移除指定index位置元素，并返回此元素

   System.out.println(list.remove(1));//Ann
   System.out.println(list);//[123, Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, 987, 123, Lisa]
   

   注意和Collection接口中的remove方法区分

7. set(int index , Object ele)

   设置指定index位置的元素为ele

   System.out.println(list);//[123, Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, 987, 123, Lisa]
   list.set(2,789);
   System.out.println(list);//[123, Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, 789, 123, Lisa]
   

8. subList(int fromIndex , int toIndex)

   返回从fromIndex到toIndex位置的子集合（左闭右开）

   System.out.println(list);//[123, Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, 789, 123, Lisa]
   System.out.println(list.subList(1, 3));//[Students{name='Tom', age=18, grade=90.0}, 789]
   

总结

• 增：add(Object obj)

• 删：remove(int index)、remove(Object obj)

• 改：set(int index , Object obj)

• 查：get(int index)

• 插：add(int index , Object obj)

• 长度：size()

• 遍历

  ① Iterator迭代器方式

  ②增强for循环

  ③普通循环

注：区分remove方法（形参）

• List接口中remove方法要求里面的形参是int类型
• Collection接口中remove方法要求里面的形参是对象
• 若list中元素为1，2，3；remove（2）表明移除位置为2的元素；若想要移除元素2，需要remove（new Integer(2)）