手撕Java集合源码——list集合

Java集合（一）——LinkedList和ArrayList源码

一、集合

集合主要分为两组（单列集合，双列集合）

• 单列集合：存放单个元素

• • Collection：两个重要的接口 List Set

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("jack");
arrayList.add("tom");

• 双列集合：键值对的形式存元素K-V

• • Map

HashMap<String, Object> hashMap = new HashMap<>(64);
hashMap.put("NO1", "北京");
hashMap.put("NO2", "上海");

1.2、Conllection接口和常用方法

1.2.1、常用方法

• add:添加单个元素
• remove:删除指定元素
• contains:查找元素是否存在
• size:获取元素的个数
• isEmpty:判断集合是否为空
• clear:清空集合
• addAll:添加多个元素
• containsAll:查找多个元素是否都存在
• removeAll:删除多个元素

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/8
 */
public class CollectionMethod {
    public static void main(String[] args) {
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        // add:添加单个元素
        list.add("jack");
        // list.add(new Integer(10))
        list.add(10);
        list.add(true);
        System.out.println("List=" + list);

        // remove:删除指定元素
        // 通过下标删除元素
        list.remove(0);
        // 指定删除的元素
        list.remove(true);
        System.out.println("List=" + list);

        // contains:查找元素是否存在
        System.out.println(list.contains("jack"));

        // size:获取元素的个数
        System.out.println(list.size());

        // isEmpty:判断集合是否为空
        System.out.println(list.isEmpty());

        // clear:清空集合
        //list.clear();
        //System.out.println(list);

        // addAll:添加多个元素
        ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add("红楼梦");
        arrayList.add("三国演义");
        list.addAll(arrayList);
        System.out.println(list);

        // containsAll:查找多个元素是否都存在
        System.out.println(list.containsAll(arrayList));

        // removeAll:删除多个元素
        list.add("聊斋");
        list.removeAll(arrayList);
        System.out.println(list);
        
    }
}

1.2.2、Conllection接口遍历元素方式

• 使用Iterator(迭代器)

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/8
 */
public class CollectionIterator {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Object> collection = new ArrayList<>();
        collection.add(new Book("三国演义", "罗贯中", 50));
        collection.add(new Book("小李飞刀", "古龙", 70.0));
        collection.add(new Book("红楼梦", "曹雪芹", 60.0));
//        System.out.println("collection = " + collection);

        // 得到迭代器
        Iterator<Object> iterator = collection.iterator();
        // 使用while循环遍历集合
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.println("obj = " + obj);
        }

        // 重置迭代器
        iterator = collection.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj = " + obj);
        }

    }

}

class Book {
    private String name;
    private String author;
    private double price;

    public Book(String name, String author, double price) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

• 增强for循环：只能用来遍历集合和数组

• • 基本语法：for(元素类型 元素名 : 集合名或数组名) { 访问元素 }

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/8
 */
public class CollectionFor {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Object> collection = new ArrayList<>();
        collection.add(new Book("三国演义", "罗贯中", 50));
        collection.add(new Book("小李飞刀", "古龙", 70.0));
        collection.add(new Book("红楼梦", "曹雪芹", 60.0));

        // 增强for
        // 增强for底层仍然是迭代器
        for (Object book : collection) {
            System.out.println("book = " + book);
        }

        // 增强for用在数组上
        int[] nums = {1, 6, 7, 9, 10};
        for (int i : nums) {
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}

1.3、List接口和常用方法

1.3.1、介绍

1. List集合类中元素有序、且可重复

2. List集合中的每个元素有其对应的顺序索引，即支持索引。

3. List容器中的元素对应一个整数的序号记载在容器中的位置，可以根据序号取出容器中的元素.

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/9
 */
public class List_ {
    public static void main(String[] args) {

        // List集合类中元素有序、且可重复
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        list.add("jack");
        list.add("mary");
        list.add("tom");
        list.add("chen");
        System.out.println("list = " + list);

        // List集合中的每个元素有其对应的顺序索引，即支持索引。
        System.out.println(list.get(2));
    }
}

1.3.2、常用方法

• void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
• boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的元素插入
• Object get(int index):获取指定index位置的元素
• int indexOf(Object obj):返回obj在当前集合中首次出现的位置
• int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
• Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
• Object set(int index, Object ele):设置指定index位置元素为ele
• List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/9
 */
public class ListMethod {
    public static void main(String[] args) {
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add("张三丰");
        list.add("李小龙");
        // 在index = 1 的位置插入一个对象
        list.add(1, "宋江");
        System.out.println("list = " + list);
        //boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的元素插入
        List<Object> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("jack");
        list2.add("tom");
        list.addAll(1, list2);
        System.out.println("list = " + list);
        //Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(3));
        //int indexOf(Object obj):返回obj在当前集合中首次出现的位置
        System.out.println(list.indexOf("tom"));
        //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
        list.add("tom");
        System.out.println("list = " + list);
        System.out.println(list.lastIndexOf("tom"));
        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        list.remove(0);
        System.out.println("List = " + list);
        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置元素为ele,相当于是替换
        list.set(1, "玛丽");
        System.out.println("List = " + list);
        // List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
        // 返回子集合范围[fromIndex, toIndex)
        List returnList = list.subList(0, 2);
        System.out.println("returnList = " + returnList);

    }

}

1.3.3、练习

• 添加十个以上的 String “hello”
• 在2号位插入一个元素
• 获取第6个元素
• 删除第7个元素
• 修改第8个元素
• 使用迭代器遍历集合

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/10
 */
public class ListExercise {
    public static void main(String[] args) {
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        // 添加十个以上的 String "hello"
        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            list.add("hello" + i);
        }
        System.out.println("list = " + list);

        // 在2号位插入一个元素"chen"
        list.add(1, "chen");
        System.out.println("list = " + list);

        // 获取第6个元素
        System.out.println("第6个元素 = " + list.get(5));

        // 删除第7个元素
        list.remove(6);
        System.out.println("list = " + list);

        // 修改第8个元素
        list.set(7, "三国演义");
        System.out.println("list = " + list);

        // 使用迭代器遍历集合
        Iterator<Object> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj = " + obj);
        }
    }
}

1.3.4、List集合的三种遍历方式

• 迭代器Iterator
• 增强for
• 普通for

/**
 * @author java小豪
 * @date 2022/6/10
 */
public class ListFor {
    public static void main(String[] args) {

        // List 接口的实现子类 Vector LinkedList
        // List