Java集合-List接口-ArrayList类详解

Java集合——ArrayList类

1. Java ArrayList特性
  • ArrayList类是List接口的一个实现类,是一个数组队列,可以动态修改,没有固定大小的限制。

  • ArrayList 类位于 java.util 包中,使用前需要import它,语法格式如下:

    import java.util.ArrayList; 
    ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>();  // 初始化
    
  • ArrayList底层是用数组实现的存储,采用数组扩容的方式实现存放任意数量的对象,是有序的。因此,查询效率高,增删效率低,线程不安全。

  • 如果增删操作比较多,可以使用LinkedList; 如果需要线程安全,使用Vector。

2. Java ArrayList方法
  • ArrayList常用方法:

    方法 描述
    add() 将元素插入到指定位置的 arraylist 中
    addAll() 添加集合中的所有元素到 arraylist 中
    clear() 删除 arraylist 中的所有元素
    clone() 复制一份 arraylist
    contains() 判断元素是否在 arraylist
    get() 通过索引值获取 arraylist 中的元素
    indexOf() 返回 arraylist 中元素的索引值
    removeAll() 删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素
    remove() 删除 arraylist 里的单个元素
    size() 返回 arraylist 里元素数量
    isEmpty() 判断 arraylist 是否为空
    subList() 截取部分 arraylist 的元素
    set() 替换 arraylist 中指定索引的元素
    sort() 对 arraylist 元素进行排序
    toArray() 将 arraylist 转换为数组
    toString() 将 arraylist 转换为字符串
    ensureCapacity() 设置指定容量大小的 arraylist
    lastIndexOf() 返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置
    retainAll() 保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素
    constainsAll() 查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素
    trimToSize() 将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数
    removeRange() 删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素
    repalceAll() 将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素
    removeIf() 删除所有满足特定条件的 arraylist 元素
    forEach() 遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作
3. ArrayList 模拟实现
import java.util.Arrays;

public class MyArrayList<E> {
    private Object[] elementData;
    private int size;
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
	
    /**
     * 无参构造器
     */
    public MyArrayList(){
        elementData = new Object[DEFAULT_CAPACITY];
    }
    
	/**
     * 有参构造器
     * @param capacity
     */
    public MyArrayList(int capacity){
        if(capacity < 0){
            throw new RuntimeException("容器的容量不可以是负数");
        }else if(capacity == 0){
            elementData = new Object[DEFAULT_CAPACITY];
        }else{
            elementData = new Object[capacity];
        }
    }
    
    /**
     * 数组扩容
     */
    private void grow(){
        int oldCapacity = elementData.length;
        Object[] newCapacity = new Object[oldCapacity + (oldCapacity >> 1)];
        System.arraycopy(elementData, 0, newCapacity,0,size);
        elementData = newCapacity;
    }

    /**
     * 添加元素
     * @param e
     */
    public void add(E e){
        //数组扩容
        if(size == elementData.length){
            grow();
        }
        elementData[size] = e;
        size += 1;
    }

    /**
     * 在指定位置添加元素
     * @param index
     * @param e
     */
    public void add(int index, E e){
        //校验下标位置
        indexCheck(index);
        if(size == elementData.length){
            grow();
        }
        //往后挪一位
        System.arraycopy(elementData,index,elementData,index+1,size-index);
        elementData[index] = e;
        size += 1;
    }
    
    /**
     * 设置指定位置的元素
     * @param index
     * @param e
     */
    public void set(int index, E e){
        //校验下标位置
        indexCheck(index);
        elementData[index] = e;
    }

    /**
     * 移除指定位置的元素 [a, b, c, d, e] --> [a, c, d, e, null]
     * @param index
     */
    public void remove(int index){
        //校验下标位置
        indexCheck(index);
        System.arraycopy(elementData,index + 1, elementData,index, size-(index+1));
        elementData[size-1] = null;
        size -= 1;
    }

    /**
     * 移除指定对象
     * @param e
     */
    public void remove(E e){
        if(e != null) {
            for (int i = 0; i < elementData.length; i++) {
                if (elementData[i].equals(e)) {
                    remove(i);
                    break;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 根据下标获取元素
     * @param index
     * @return
     */
    public E get(int index){
        //校验下标位置
        indexCheck(index);
        return (E)elementData[index];
    }

    /**
     * 检查下标合法性
     * @param index
     */
    private void indexCheck(int index){
        if(index < 0 || index > size - 1){
            throw new RuntimeException("下标不合法");
        }
    }

    public int size(){
        return this.size;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return Arrays.toString(elementData);
        //return Arrays.toString(elementData).replace(", null","");
    }

    public static void main(String[] args){
        MyArrayList mal = new MyArrayList();
        mal.add("a");
        mal.add("b");

        for(int i = 0; i < 10; i++){
            mal.add("obj" + i);
        }
        /*
        mal.add(0,"c");
        mal.add(0,"c");
        mal.add(0,"c");
        mal.add(0,"c");
        mal.add(0,"c");
         */
        mal.remove(5);
        mal.remove("obj7");
        mal.set(0,"aaa");
        System.out.println(mal.get(0));
        System.out.println(mal.size());
        System.out.println(mal);
    }
}

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