ArrayList与顺序表

目录

1.线性表

2.顺序表

3. ArrayList简介

 3.1 ArrayList的构造

3.2 ArrayList常见操作

3.3 ArrayList的遍历

2.4 关于ArrayList的问题

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1.线性表

         线性表（ linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表是一种在实际中广泛使用的数据结 构，常见的线性表：顺序表、链表、栈、队列...

 

        线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。

2.顺序表

        顺序表是用一段 物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，一般情况下采用数组存储。在数组上完成 数据的增删查改。

 

                

 

1. 静态顺序表：使用定长数组存储元素。

2. 动态顺序表：使用动态开辟的数组存储。

3. ArrayList简介

在集合框架中，ArrayList是一个普通的类，实现了List接口，具体框架图如下：

 

 

说明：

1. ArrayList是以泛型方式实现的，使用时必须要先实例化

2. ArrayList实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持随机访问

3. ArrayList实现了Cloneable接口，表明ArrayList是可以clone的

4. ArrayList实现了Serializable接口，表明ArrayList是支持序列化的

5. 和Vector不同，ArrayList不是线程安全的，在单线程下可以使用，在多线程中可以选择Vector或者 CopyOnWriteArrayList

6. ArrayList底层是一段连续的空间，并且可以动态扩容，是一个动态类型的顺序表

 3.1 ArrayList的构造

        

public static void main(String[] args) {
// ArrayList创建，推荐写法
// 构造一个空的列表
    List list1 = new ArrayList<>();
// 构造一个具有10个容量的列表
    List list2 = new ArrayList<>(10);
    list2.add(1);
    list2.add(2);
    list2.add(3);
// list2.add("hello"); // 编译失败，List已经限定了，list2中只能存储整形元素
// list3构造好之后，与list中的元素一致
    ArrayList list3 = new ArrayList<>(list2);
// 避免省略类型，否则：任意类型的元素都可以存放，使用时将是一场灾难
    List list4 = new ArrayList();
    list4.add("111");
    list4.add(100);
}

3.2 ArrayList常见操作

        

public static void main(String[] args) {
    List list = new ArrayList<>();
    list.add("JavaSE");
    list.add("JavaWeb");
    list.add("JavaEE");
    list.add("JVM");
    list.add("测试课程");
    System.out.println(list);
// 获取list中有效元素个数
    System.out.println(list.size());
// 获取和设置index位置上的元素，注意index必须介于[0, size)间
    System.out.println(list.get(1));
    list.set(1, "JavaWEB");
    System.out.println(list.get(1));
// 在list的index位置插入指定元素，index及后续的元素统一往后搬移一个位置
    list.add(1, "Java数据结构");
    System.out.println(list);
// 删除指定元素，找到了就删除，该元素之后的元素统一往前搬移一个位置
    list.remove("JVM");
    System.out.println(list);
// 删除list中index位置上的元素，注意index不要超过list中有效元素个数,否则会抛出下标越界异常
    list.remove(list.size()-1);
    System.out.println(list);

// 检测list中是否包含指定元素，包含返回true，否则返回false
    if(list.contains("测试课程")){
    list.add("测试课程");
    }
// 查找指定元素第一次出现的位置：indexOf从前往后找，lastIndexOf从后往前找
    list.add("JavaSE");
    System.out.println(list.indexOf("JavaSE"));
    System.out.println(list.lastIndexOf("JavaSE"));
// 使用list中[0, 4)之间的元素构成一个新的SubList返回,但是和ArrayList共用一个elementData数组
    List ret = list.subList(0, 4);
    System.out.println(ret);
    list.clear();
    System.out.println(list.size());
  }

 

3.3 ArrayList的遍历

ArrayList 可以使用三方方式遍历：for循环+下标、foreach、使用迭代器

public static void main(String[] args) {
    List list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
    list.add(4);
    list.add(5);
// 使用下标+for遍历
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.print(list.get(i) + " ");
    }
    System.out.println();
// 借助foreach遍历
    for (Integer integer : list) {
        System.out.print(integer + " ");
    }
    System.out.println();
//使用迭代器
    Iterator it = list.listIterator();
    while(it.hasNext()){
        System.out.print(it.next() + " ");
    }
    System.out.println();
}

2.4 关于ArrayList的问题

1. ArrayList底层使用连续的空间，任意位置插入或删除元素时，需要将该位置后序元素整体往前或者往后搬 移，故时间复杂度为O(N)

2. 增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间。会有不小的消耗。

3. 增容一般是呈2倍的增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到200，我们再继 续插入了5个数据，后面没有数据插入了，那么就浪费了95个数据空间。