Java学习苦旅（十六）——List

本篇博客将详细讲解Java中的List。

预备知识——初识泛型

泛型的引入

我们之前实现过的顺序表，只能保存int类型的元素，如果现在需要保存指向String类型对象的引用的顺序表，请问应该如何解决？

这个时候就需要引入泛型这个概念了。

泛型的意义：

• 自动对类型进行检查
• 自动对类型进行强制类型的转换

示例代码：

class MyArrayList<E> {
    private E[] elem;
    private int usedSize;
    
    public MyArrayList() {
        this.elem = (E[]) new Object[10];
    }

    public void add(E val) {
        this.elem[usedSize] = val;
        usedSize++;
    }

    public E get(int pos) {
        return this.elem[pos];
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyArrayList<String> myArrayList = new MyArrayList<>();
        myArrayList.add("ABC");
        myArrayList.add("DEF");
        System.out.println(myArrayList.get(1));
    }
}

执行结果为：

泛型小结

1. 泛型是为了解决某些容器、算法等代码的通用性而引入，并且能在编译期间做类型检查。

2. 泛型利用的是 Object 是所有类的祖先类，并且父类的引用可以指向子类对象的特定而工作。

3. 泛型是一种编译期间的机制，即 MyArrayList 和MyArrayList 在运行期间是一个类型。

4. 泛型是 java 中的一种合法语法，标志就是尖括号<>。

预备知识——包装类

基本数据类型和包装类直接对应关系

基本数据类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

装包与拆包

示例代码

Integer a = 123;//隐式的装包
int b = a;//隐式的拆包

Integer a2 = Integer.valueOf(123);//显式的装包
Integer a3 = new Integer(123);//显式的装包

int b2 = a2.intValue();//显式的拆包

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实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持随机访问。

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

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

4. 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。

5. 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。

ArrayList使用

ArrayList的构造

方法	解释
ArrayList()	无参构造
ArrayList(Collection c)	利用其他Collection构建ArrayList
ArrayList(int initialCapacity)	指定顺序表初始容量

示例代码

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list1 = new ArrayList<>();//构造一个空的列表

    List<Integer> list2 = new ArrayList<>(10);//构造一个具有10个容量的列表
    list2.add(1);
    list2.add(2);
    list2.add(3);

    ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>(list2);//list3构造好之后，与list2中的元素一致
}

结论：

如果ArrayList调用，不带参数的构造方法，那么顺序表的大小是0。当第一次add的时候，整个顺序表才变为了10，当这10个放满了，开始扩容，以1.5倍的方式进行扩容。

如果调用的是给定容量的构造方法，那么顺序表的大小是所给的容量，放满之后还是以1.5倍进行扩容。

ArrayList常见操作

方法	解释
boolean add(E e)	尾插e
void add(int index, E element)	将e插入到index位置
boolean addAll(Collection c)	尾插c中的元素
E remove(int index)	删除index位置元素
boolean remove(Object o)	删除遇到的第一个o
E get(int index)	获取下标index位置元素
E set(int index, E element)	将下标index位置元素设置为element
void clear()	清空
boolean contains(Object o)	判断o是否在线性表中
int indexOf(Object o)	返回第一个o所在下标
int lastIndexOf(Object o)	返回最后一个o的下标
List subList(int fromIndex, int toIndex)	截取部分list

示例代码

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
list.add("def");
list.add("ABC");
list.add("EFG");
System.out.println(list);
System.out.println(list.size());//获取list中有效元素个数
System.out.println("=========更改指定元素==========");
System.out.println(list.get(1));
list.set(1,"xyz");
System.out.println(list.get(1));
System.out.println("=========插入指定元素==========");
list.add(1,"LMN");//在list的index位置插入指定元素，index及后续的元素统一往后移动一个位置
System.out.println(list);
System.out.println("=========删除指定元素==========");
list.remove("ABC");//删除指定元素，找到了就删除，该元素之后的元素统一往前移动一个位置
System.out.println(list);
if(list.contains("OPQ")) {
    list.add("OPQ");
}
System.out.println("===查找指定元素第一次出现的位置===");
System.out.println(list.indexOf("EFG"));//indexOf从前往后找
System.out.println(list.lastIndexOf("EFG"));//lastIndexOf从后往前找
System.out.println("============================");
List<String> ret = list.subList(1,3);
System.out.println(ret);

list.clear();
System.out.println(list.size());

执行结果为：

ArrayList遍历

示例代码

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
//直接打印
System.out.println(list);
//使用for循环
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.print(list.get(i) + " ");
}
System.out.println();
//使用for-each
for (Integer s : list) {
    System.out.print(s + " ");
}
System.out.println();
//迭代器打印——Iterator
Iterator<Integer> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
    System.out.print(it.next() + " ");
}
System.out.println();
//迭代器打印——ListIterator
ListIterator<Integer> it1 = list.listIterator();
while(it1.hasNext()) {
    System.out.print(it1.next() + " ");
}
System.out.println();

执行结果为：

结尾

本篇博客到此结束。
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