集合框架：List系列集合：特点、方法、遍历方式、ArrayList,LinkList的底层原理

目录

List集合

特有方法

遍历方式

1. 使用普通 for 循环：

2. 使用增强型 for 循环（foreach）：

3. 使用迭代器（Iterator）：

4. 使用 Java 8+ 的流（Stream）API：

ArrayList集合的底层原理

LinkList集合的底层原理

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List集合

List系列集合特点: 有序，可重复，有索引
   ArrayList:  有序，可重复，有索引。
   LinkedList:有序，可重复，有索引。

底层实现不同 !适合的场景不同 !

特有方法

List集合因为支持索引，所以多了很多与索引相关的方法，当然，Collection的功能List也都继承了。

List（列表）:

• add(E element)：在列表末尾添加一个元素。
• get(int index)：获取指定索引位置的元素。
• set(int index, E element)：将指定索引位置的元素替换为新元素。
• remove(int index)：移除指定索引位置的元素。
• size()：返回列表包含的元素个数。

遍历方式

在 Java 中，可以使用不同的方式来遍历 List 系列集合，其中最常用的方式有以下几种：

1. 使用普通 for 循环：

List myList = new ArrayList<>();
myList.add("apple");
myList.add("banana");
myList.add("orange");

for (int i = 0; i < myList.size(); i++) {
    String element = myList.get(i);
    System.out.println(element);
}

2. 使用增强型 for 循环（foreach）：
 

List myList = new ArrayList<>();
myList.add("apple");
myList.add("banana");
myList.add("orange");

for (String element : myList) {
    System.out.println(element);
}

3. 使用迭代器（Iterator）：
 

List myList = new ArrayList<>();
myList.add("apple");
myList.add("banana");
myList.add("orange");

Iterator iterator = myList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String element = iterator.next();
    System.out.println(element);
}

4. 使用 Java 8+ 的流（Stream）API：
 

List myList = new ArrayList<>();
myList.add("apple");
myList.add("banana");
myList.add("orange");

myList.stream().forEach(System.out::println);

以上就是常见的 List 系列集合的遍历方式。

ArrayList集合的底层原理

当我们使用 ArrayList 时，可以将它类比为一个动态调整大小的容器。它内部通过一个数组来存储元素，数组的长度会根据需要自动扩展或收缩。

初始时，ArrayList 是一个空的容器，没有任何元素。当我们往 ArrayList 中添加元素时，它会检查当前数组是否已满。如果已满，就会创建一个更大的数组，并将所有元素从旧数组复制到新数组中。这样，就腾出了更多的空间来容纳新的元素。

同样地，如果我们从 ArrayList 中删除元素，它会自动调整数组的大小，以便节省内存空间。

由于 ArrayList 使用数组来存储元素，所以我们可以通过索引来快速访问元素，这就像找到数组中特定位置的元素一样方便和快速。

总结起来，ArrayList 可以看作是一个可调整大小的容器，它能够自动扩展和收缩内部的数组，以适应添加和删除元素的需求，并通过索引提供快速访问元素的能力。 

LinkList集合的底层原理

当我们使用 LinkedList 时，可以将它看作是一个双向链表。每个节点包含一个值和两个引用，一个引用指向前一个节点，另一个引用指向后一个节点。

初始时，LinkedList 是一个空的链表，没有任何节点。当我们往 LinkedList 中添加元素时，它会创建一个新的包含元素值的节点，并在链表的末尾添加这个新节点。如果链表为空，这个新节点就是头节点和尾节点。

同样地，如果我们从 LinkedList 中删除元素，它会找到包含要删除元素的节点，并在链表中将这个节点移除。（如何定位要删除节点的位置，可以使用元素值或者索引来操作。）节点之间的引用会被调整以确保链表的完整性。

由于 LinkedList 是一个双向链表，因此它可以高效地添加或删除元素，而不必像 ArrayList 一样进行数组的拷贝操作。但这也意味着它不支持通过索引直接访问元素，随机访问元素的效率比 ArrayList 低。

总结起来，LinkedList 可以看作是一个双向链表，它可以高效地添加或删除元素，但访问元素时效率较低。