Java基础：集合：List接口的介绍与使用

末蓝、 2023-10-05 18:06 20阅读 0赞

> **我是 ABin-阿斌：写一生代码，创一世佳话。 如果小伙伴们觉得我的文章有点 feel ，那就点个赞再走哦。**  
> ![在这里插入图片描述][01244a35a05f9070bf77418374331efc.png_pic_center]

## 具体介绍： ##

*  鉴于**Java** 中数组用来存储数据的局限性，我们通常使用 **List** 替代数组
 *  **List** 集合类中**元素有序**、**且可重复**，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引
 *  **List** 容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素
 *  **JDK API** 中 **List** 接口的实现类常用的有：**ArrayList、LinkedList** 和 **Vector**

## 源码分析： ##

### ArrayList的源码分析 ###

*  **ArrayList**：作为 **List** 接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用 **Object\[\] elementData** 存储

#### JDK7 与 JDK8的不同之处 ####

#### jdk7 情况下：(以下图片均为源码，注释是我加上便于大家理解的) ####

##### 1、底层创建了长度是**10** 的 **Object\[\]** 数组 **elementData** #####

![在这里插入图片描述][5f423824357a865844985c1f82670450.png_pic_center]  
\*![在这里插入图片描述][22eabae42416fb7f2fffd9f7eb619281.png_pic_center]

##### 2、如果此次的添加导致底层 elementData 数组容量不够，则扩容。默认情况下，扩容为原来的容量的1.5 倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。 #####

![在这里插入图片描述][3ff14f495d8cad13cffe211709d4105a.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][44536c5626305ef7c4e3f7d1edeee999.png_pic_center]  
**建议：** 如果在开发中我们明确知道存入的个数，那么我们可以使用带参的构造器：**ArrayList list = new ArrayList(int capacity)**，这样可以有效的避免在中途去进行扩容操作，同时也有利于提升项目整体效率。

#### jdk8 情况下： ####

##### 1、底层Object\[\] elementData 初始化为\{\}，并没有直接创建长度为10的数组。而是在我们第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据添加到 elementData\[0\] #####

![在这里插入图片描述][fe68183f506eab6a1a181cd3caaead34.png_pic_center]

> 这里源码的注释是错误的，不要被迷惑了（猜想：哈哈，可能是改了代码，忘记改注释了）

![在这里插入图片描述][c139fdb020759151dd8afd120fa3499e.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][e7afdb9a89f40747e9d3ffe08057b015.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][869701a241e8340c73e2f08850b7dd24.png_pic_center]

##### 3、后续的一些添加操作和上面的 jdk7 是一样的，可以参照上方阅读。 #####

#### 总结 ####

*  **JDK1.7：****ArrayList** 像饿汉式，直接创建一个初始容量为 **10** 的数组
 *  **JDK1.8：****ArrayList** 像懒汉式，一开始创建一个长度为 **0** 的数组，当添加第一个元素时再创建一个始容量为 **10** 的数组

### LinkedList的源码分析 ###

> **LinkedList JDK7 和 8 没有啥区别，所以下面就直接用 8 的源码进行分析**

**1、内部声明了 Node 类型的 first 和 last 属性，默认值为 null，list.add(2021); 将 2021 封装到 Node 中，创建了 Node 对象。**

> **first：表示整个链条的头**  
> **last：表示整个链条的尾**

![在这里插入图片描述][df7b6c10b51ff1a58f929b5c22624e64.png_pic_center]  
**2、Node 的内部具体操作：体现了LinkedList的双向链表的说法**

![在这里插入图片描述][ae6c70fa1d19106360c13ed807c04f11.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][84205b1d3c467fd08f1b3a1eab2c7fc0.png_pic_center]

### Vector的源码分析 ###

*  **JDK7 和 JDK8 中通过 Vector() 构造器创建对象时，底层都创建了长度为 10 的数组。**
 *  **在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的 2 倍。**

![在这里插入图片描述][17f3edc635b44592851300b8fdae03fc.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][9f5bd1373b794e922c0847bcb1beaae4.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][259db9299c17a278da866e33370ce65b.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][bb37837c3545c766900e75cdc1d2a95d.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][029a33c41adc806df788259505417d8f.png_pic_center]

### 面试题 ###

#### ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？ ####

**相同点：** 三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据  
**不同点：**可以将它们的各自源码解析说出来

## API 代码演示： ##

1.  **void add(int index, Object ele)：** 在 **index** 位置插入 **ele** 元素
2.  **boolean addAll(int index, Collection eles)：** 从 **index** 位置开始将 **eles** 中的所有元素添加进来
3.  **Object get(int index)：** 获取指定 **index** 位置的元素
4.  **int indexOf(Object obj)：** 返回 **obj** 在集合中首次出现的位置
5.  **int lastIndexOf(Object obj)：** 返回 **obj** 在当前集合中末次出现的位置
6.  **Object remove(int index)：** 移除指定 **index** 位置的元素，并返回此元素
7.  **Object set(int index, Object ele)：** 设置指定 **index** 位置的元素为 **ele**
8.  **List subList(int fromIndex, int toIndex)：** 返回从 **fromIndex** 到 **toIndex** 位置的子集合

### 开发中用的最多的方法 ###

1.  增：**add(Object obj)**
2.  删：**remove(int index) / remove(Object obj)**
3.  改：**set(int index, Object ele)**
4.  查：**get(int index)**
5.  插：**add(int index, Object ele)**
6.  长度：**size()**

### 三种遍历方式 ###

1.  **Iterator** 迭代器方式
2.  增强 **for** 循环
3.  普通的循环

public class ListTest{
        
    	@Test
        public void test01(){
        
    
            ArrayList list = new ArrayList();
            list.add(2021);
            list.add("年");
            list.add("牛");
            list.add("气");
            list.add("冲");
            list.add("天");
            System.out.println(list);
    
            //1.void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
            list.add(2,"奥利给！");
            System.out.println(list);
    
            //2.boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
            List list1 = Arrays.asList(1, 3, 5, 7);
            //list.addAll(list1);
            list.add(list1);
            System.out.println(list.size());// 8 个
    
            //3.Object get(int index):获取指定index位置的元素
            System.out.println(list.get(2));
        }
    
        @Test
        public void test02(){
        
            ArrayList list = new ArrayList();
            list.add(2021);
            list.add("年");
            list.add("牛");
            list.add("气");
            list.add("冲");
            list.add("天");
            System.out.println(list);
    
    //      4.int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置,如果不存在，返回-1
            int i = list.indexOf(2021);
            System.out.println(i);
    
    //      5.int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
            System.out.println(list.lastIndexOf(2020));
    
    //      6.Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
            Object remove = list.remove(1);
            System.out.println(remove);
            System.out.println(list);
    
    //      7.Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
            list.set(0, "阿牛呀");
            System.out.println(list);
    
    
    //      8.List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
            List list1 = list.subList(2, 5);
            System.out.println(list1);
            System.out.println(list);
        }
    
        /**
         * 遍历测试
         */
    
        @Test
        public void test03(){
        
            ArrayList list = new ArrayList();
            list.add(2021);
            list.add("年");
            list.add("牛");
            list.add("气");
            list.add("冲");
            list.add("天");
    
            //方式一：迭代器遍历
            Iterator iterator = list.iterator();
            while (iterator.hasNext()){
        
                System.out.println(iterator.next());
            }
    
            System.out.println("==========================================");
    
            //方式二：普遍for循环遍历
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        
                System.out.println(list.get(i));
            }
    
            System.out.println("==========================================");
    
            //方式三：增强for循环遍历
            for (Object o : list) {
        
                System.out.println(o);
            }
    
            System.out.println("==========================================");
        }
    }

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