java ArrayList

妖狐艹你老母 2023-10-07 23:44 24阅读 0赞

**目录**

一.简单介绍

二.ArrayList的底层结构

2.1ArrayList的底层结构和操作分析

2.ArrayList 底层源码分析

三.ArrayList 方法

四.代码使用方法

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## 一.简单介绍 ##

ArrayList 类是一个可以动态修改的数组，与普通数组的区别就是它是没有固定大小的限制，我们可以添加或删除元素。

ArrayList 继承了 AbstractList ，并实现了 List 接口。

![616ee2947c954c98943d62c0c52af395.png][]

ArrayList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：

import java.util.ArrayList; // 引入 ArrayList 类
    
    ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>();　 // 初始化

*  **E**: 泛型数据类型，用于设置 objectName 的数据类型，**只能为引用数据类型**。
 *  **objectName**: 对象名。

ArrayList 是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。

## 二.ArrayList的底层结构 ##

### 2.1ArrayList的底层结构和操作分析 ###

1、ArrayList的底层结构是一个Object\[\] elementData，即一个Object类型的数组。  
2、创建ArrayList对象时，如果采用的是无参构造器，则数组初始空间为0，第一次添加数组空间扩容至10，如需再次扩容，则扩容至原数组空间的1.5倍。  
3、如果采用的是有参构造器，则数组初始空间为传入的参数值，如需再次扩容，则扩容至原数组空间的1.5倍。  
4、添加元素的顺序与取出元素的顺序相同。  
5、每个元素都有对应的索引，即可以通过索引查找元素。  
6、ArrayList可以添加多个null，也可以添加相同元素。

### 2.ArrayList 底层源码分析 ###

证明ArrayList的底层结构是一个Object类型的数组

**1、Debug进入ArrayList arrayList = new ArrayList(），分析ArrayList的底层结构**

**文档注释表达**: 构造一个初始容量为10的空列表。

![c9ffd45bb0c144af952b5b732dd64e6e.png][]

**2、再进入elementData，我们可以看见ArrayList的底层结构是一个Object\[\] elementData，即一个Object类型的数组。**

**文档注释:** 数组缓冲区，数组列表的元素被存储在其中。  
数组列表的容量是这个数组缓冲区的长度。任何空数组列表与elementData == DEFAULTCAPACITY\_EMPTY\_ELEMENTDATA将在添加第一个元素时扩展为 DEFAULT\_CAPACITY。

![85797f25cf924a48a68b090a3d4492e6.png][]

3、因为采用的是无参构造器，所以数组初始空间为0，为了证实我们进入DEFAULTCAPACITY\_EMPTY\_ELEMENTDATA。

**源码解释:** 用于默认大小的空实例的共享空数组实例。我们将此与EMPTY\_ELEMENTDATA区分，以了解何时膨胀多少第一个元素被添加。

![760090aebce14c8caa3a2bfa983a5e9e.png][]

4、如果采用的是有参构造器，例如：ArrayList arrayList1 = new ArrayList(8);，Debug进入

文档注释:构造一个具有指定初始容量的空列表。  
\* @param initialCapacity列表的初始容量  
\* @抛出IllegalArgumentException如果指定的初始容量为负

![951ef0206f754783b112af3d478ce888.png][]

此时initialCapacity = 8，满足第一个if条件，所以elementData的初始空间为8。

## 三.ArrayList 方法 ##

Java ArrayList 常用方法列表如下：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-add.html" title="add()" rel="nofollow">add()</a></td> 
   <td>将元素插入到指定位置的 arraylist 中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-addall.html" title="addAll()" rel="nofollow">addAll()</a></td> 
   <td>添加集合中的所有元素到 arraylist 中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-clear.html" title="clear()" rel="nofollow">clear()</a></td> 
   <td>删除 arraylist 中的所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-clone.html" title="clone()" rel="nofollow">clone()</a></td> 
   <td>复制一份 arraylist</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-contains.html" title="contains()" rel="nofollow">contains()</a></td> 
   <td>判断元素是否在 arraylist</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-get.html" title="get()" rel="nofollow">get()</a></td> 
   <td>通过索引值获取 arraylist 中的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-indexof.html" title="indexOf()" rel="nofollow">indexOf()</a></td> 
   <td>返回 arraylist 中元素的索引值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-removeall.html" title="removeAll()" rel="nofollow">removeAll()</a></td> 
   <td>删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-remove.html" title="remove()" rel="nofollow">remove()</a></td> 
   <td>删除 arraylist 里的单个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-size.html" title="size()" rel="nofollow">size()</a></td> 
   <td>返回 arraylist 里元素数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-isempty.html" title="isEmpty()" rel="nofollow">isEmpty()</a></td> 
   <td>判断 arraylist 是否为空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-sublist.html" title="subList()" rel="nofollow">subList()</a></td> 
   <td>截取部分 arraylist 的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-set.html" title="set()" rel="nofollow">set()</a></td> 
   <td>替换 arraylist 中指定索引的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-sort.html" title="sort()" rel="nofollow">sort()</a></td> 
   <td>对 arraylist 元素进行排序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-toarray.html" title="toArray()" rel="nofollow">toArray()</a></td> 
   <td>将 arraylist 转换为数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-tostring.html" title="toString()" rel="nofollow">toString()</a></td> 
   <td>将 arraylist 转换为字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-surecapacity.html" title="ensureCapacity" rel="nofollow">ensureCapacity</a>()</td> 
   <td>设置指定容量大小的 arraylist</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-lastindexof.html" title="lastIndexOf()" rel="nofollow">lastIndexOf()</a></td> 
   <td>返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-retainall.html" title="retainAll()" rel="nofollow">retainAll()</a></td> 
   <td>保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-containsall.html" title="containsAll()" rel="nofollow">containsAll()</a></td> 
   <td>查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-trimtosize.html" title="trimToSize()" rel="nofollow">trimToSize()</a></td> 
   <td>将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-removerange.html" title="removeRange()" rel="nofollow">removeRange()</a></td> 
   <td>删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-replaceall.html" title="replaceAll()" rel="nofollow">replaceAll()</a></td> 
   <td>将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-removeif.html" title="removeIf()" rel="nofollow">removeIf()</a></td> 
   <td>删除所有满足特定条件的 arraylist 元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-foreach.html" title="forEach()" rel="nofollow">forEach()</a></td> 
   <td>遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 四.代码使用方法 ##

**Demo1:**

/**
     * java.util.List接口
     * List继承自Collection.List集合是可重复集，并且有序，提供了一套可以通过下标操作元素的方法
     * 常用实现类：
     * java.util.ArrayList:内部使用数组实现，查询性更好，
     * java.util.LinkedList:内部使用链表实现，首尾增删元素效果更好。
     *
     */
    public class ListDemo1 {
        public static void main(String[] args) {
            List<String>list=new ArrayList<>();
           // List<String>list=new LinkedList<>();
            list.add("one");
            list.add("two");
            list.add("three");
            list.add("four");
            list.add("five");
            System.out.println(list);
            /*
               E get(int index)
               获取当前list集合中指定下标中第三个元素
             */
            //获取集合第三个元素
            String str=list.get(2);
            System.out.println(str);
            //for循环遍历List集合
            for (int i=0;i<list.size();i++){
                str= list.get(i);
                System.out.println(str);
            }
    
            /*
            E set(int index ,E e)
            将给定元素设置到指定位置上，返回值为该位置原来对应的元素。
            替换操作
             */
            //two
            //[one two three four five]
            String old=list.set(1,"six");
            System.out.println(list);
            System.out.println("被替换的元素是："+old);
            /*
            将集合反转
             */
            //[five four three six one]
            for (int i=0;i<list.size()/2;i++){
               //获取正数位置上的元素
                String e=list.get(i);
                //将正数位置上的元素放到倒数位置上
                e=list.set(list.size()-1-i,e);
                //再将原倒数位置上的元素设置到整数位置上
                list.set(i,e);
            }
            System.out.println(list);
            //将集合翻转
            for(int i=0;i<list.size()>>2;i++){
                //获取正数上位置的元素
                String  e=list.get(i);
                //将正数位置上的元素设置到整数位置上
                e=list.set(list.size()-1-i,e);
                list.set(i,e);
            }
            System.out.println(list);
            /*
            java.util.Collection 是集合工具类，里面提供很多静态方法，可以随便
            操作集合
    
             */
            //翻转List集合
            Collections.reverse(list);
            System.out.println(list);
        }

**代码结果**

![ecb0d9129b814ed097629ced71612945.png][]

**Demo2:**

/**
     * list集合提供了一对重载的add,remove方法
     */
    public class ListDemo2 {
        public static void main(String[] args) {
            List<String>list=new ArrayList<>();
            list.add("one");
            list.add("two");
            list.add("three");
            list.add("four");
            list.add("five");
            System.out.println(list);
            /*
            void add(int index,E e)
            讲给定元素插入到指定位置
             */
    
            //[one two six three four five]
            list.add(2,"six");
            System.out.println(list);
    
            /*
            E remove(int index)
            删除并返回给定位置上的元素
             */
            String old=list.remove(3);
            System.out.println(list);
            System.out.println("被删除的元素是："+old);
        }
    }

输出结果:

![c8854b5504df4d80bc3bf4297dc964ea.png][]

**Demo3**

**
     * List集合支持获取子集操作
     *
     * List subList(int start,int end)
     * 获取当前集合中指定范围内的子集，两个数字表示下标范围，含头不含尾
     */
    public class ListDemo3 {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> list=new ArrayList<>();
            for (int i=0;i<10;i++) {
                list.add(i);
            }
            System.out.println(list);
            //获取[3-7]
            List<Integer>subList=list.subList(3,8);
            System.out.println(subList);
            //将数组扩大10倍
            //for (int i=0;i<subList.size();i++){
            //    int n=subList.get(i);
            //    n=n*10;
            //    subList.set(i,n);
            //}
            for (int i=0;i<subList.size();i++){
                subList.set(i,subList.get(i)*10);
            }
            //[30,40 50 60 70]
            System.out.println(subList);
            //对子集的操作就是对原集合对应元素的操作
            System.out.println(list);
            //删除list集合中[2-8]
            list.subList(2,9).clear();
            System.out.println(list);
        }
    }

**输出结果:**

![0b1a20ca2d3943a584ca814b009dfe61.png][]

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