Java集合ArrayList详解

短命女 2024-03-23 17:48 86阅读 0赞

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。

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### Java 数组 与 ArrayList ###

在Java中，我们需要先声明数组的大小，然后才能使用它。一旦声明了数组的大小，就很难更改它。

要解决此问题，我们可以使用ArrayList类。 java.util包中存在的ArrayList类允许我们创建可调整大小的数组。

使用前需要引入它，语法格式如下：

import java.util.ArrayList; // 引入 ArrayList 类

与数组不同，当我们向数组列表添加或删除元素时，数组列表（ArrayList类的对象）可以自动调整其容量。 因此，数组列表也称为动态数组。

### 创建ArrayList ###

这是我们可以在Java中创建数组列表的方法：

ArrayList<Type> arrayList= new ArrayList<>();

此处，Type指示数组列表的类型。例如，

//创建整数类型arraylist
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    
    //创建字符串类型arraylist
    ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();

在上面的程序中，我们使用了Integer和String。 在这里，Integer是int类型的相应包装类。

包装类是包装原始数据类型的类。例如，Integer类包装了int类型，Float类包装了Float类型，等等。

**注意：**我们不能创建原始数据类型（如int，float，char等）的数组列表。相反，我们必须使用它们对应的包装器类。

对于字符串，String是一个类，没有包装类。因此，我们按原样使用String。

我们还可以使用List接口创建ArrayList。这是因为ArrayList类实现了List接口。

List<String> list = new ArrayList<>();

### ArrayList的方法 ###

ArrayList 提供了允许我们执行数组列表操作的各种方法。

### 将元素添加到ArrayList ###

**1.使用 add() 方法**

要将单个元素添加到数组列表，我们使用add()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args){
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    
            //添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Cat, Horse]

**2.使用索引号**

我们还可以使用索引将元素添加到数组列表中。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args){
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    
            //添加元素
            animals.add(0,"Dog");
            animals.add(1,"Cat");
            animals.add(2,"Horse");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Cat, Horse]

**3.将一个数组列表的元素添加到另一个数组列表**

要将数组列表的所有元素添加到新的数组列表，请使用addAll()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args){
            ArrayList<String> mammals = new ArrayList<>();
            mammals.add("Dog");
            mammals.add("Cat");
            mammals.add("Horse");
            System.out.println("Mammals: " + mammals);
    
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
            animals.add("Crocodile");
    
            // 添加mammals所有元素到animals
            animals.addAll(mammals);
            System.out.println("Animals: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

Mammals: [Dog, Cat, Horse]
    Animals: [Crocodile, Dog, Cat, Horse]

### 使用asList()初始化ArrayList ###

与数组不同，我们不能直接初始化数组列表。 但是，我们可以使用Arrays类的asList()方法来达到相同的效果。

为了使用asList()方法，我们必须先导入 java.util.Arrays 包。

例如，

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            //创建数组列表
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(Arrays.asList("Cat", "Cow", "Dog"));
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //访问数组列表中的元素
            String element = animals.get(1);
            System.out.println("访问元素: " + element);
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Cat, Cow, Dog]
    访问元素: Cow

在上面的示例中，请注意以下表达式：

new ArrayList<>(Arrays.asList(("Cat", "Cow", "Dog"));

在这里，我们首先在3个元素的数组："Cat"，"Cow"，和"Dog"。然后，该asList()方法用于将数组转换为数组列表。

### 访问ArrayList的元素 ###

**1.使用get()方法**

要随机访问数组列表的元素，我们使用get()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals= new ArrayList<>();
    
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Horse");
            animals.add("Cat");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //从数组列表中获取元素
            String str = animals.get(0);
            System.out.print("索引0处的元素: " + str);
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Horse, Cat]
    索引0处的元素: Dog

**2.使用 iterator() 方法**

要按顺序访问数组列表的元素，我们使用iterator()方法。我们必须导入 java.util.Iterator 包才能使用此方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Iterator;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args){
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            animals.add("Zebra");
    
            //创建一个Iterator对象
            Iterator<String> iterate = animals.iterator();
            System.out.print("ArrayList: ");
    
            //使用Iterator的方法访问元素
            while(iterate.hasNext()){
                System.out.print(iterate.next());
                System.out.print(", ");
            }
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: Dog, Cat, Horse, Zebra,

**注意事项**：

>  *  hasNext() - 如果数组列表中有下一个元素，则返回true。
>  *  next() - 返回数组列表中的下一个元素

### 更改ArrayList元素 ###

要更改数组列表的元素，我们可以使用set()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals= new ArrayList<>();
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //更改数组列表的元素
            animals.set(2, "Zebra");
            System.out.println("修改后的ArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
    修改后的ArrayList: [Dog, Cat, Zebra]

### 删除ArrayList元素 ###

**1.使用 remove() 方法**

要从数组列表中删除元素，我们可以使用remove()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("初始ArrayList: " + animals);
    
            //从索引2中删除元素
            String str = animals.remove(2);
            System.out.println("最终ArrayList: " + animals);
            System. out.println("删除元素: " + str);
        }
    }

**输出结果**

初始ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
    最终ArrayList: [Dog, Cat]
    删除元素: Horse

**2.使用 removeAll() 方法**

要从数组列表中删除所有元素，我们使用removeAll()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    
            // 在ArrayList中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("初始ArrayList: " + animals);
    
            // 删除所有元素
            animals.removeAll(animals);
            System.out.println("最终ArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

初始ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
    最终ArrayList: []

**3.使用 clear() 方法**

我们还可以使用clear()方法从数组列表中删除所有元素。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals= new ArrayList<>();
    
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("Initial ArrayList: " + animals);
    
            //删除所有元素
            animals.clear();
            System.out.println("Final ArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

初始ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
    最终ArrayList: []

**注意：**clear()方法比removeAll()方法更高效。

### 遍历 ArrayList ###

**1.使用 for 循环**

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            //创建数组列表
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
            animals.add("Cow");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Dog");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //使用for循环
            System.out.println("访问所有元素: ");
    
            for(int i = 0; i < animals.size(); i++) {
                System.out.print(animals.get(i));
                System.out.print(", ");
            }
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Cow, Cat, Dog]
    访问所有元素:
    Cow, Cat, Dog,

**2.使用 forEach 循环**

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            // 创建数组列表
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
            animals.add("Cow");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Dog");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //使用forEach循环
            System.out.println("访问所有元素:  ");
            for(String animal : animals) {
                System.out.print(animal);
                System.out.print(", ");
            }
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Cow, Cat, Dog]
    访问所有元素:
    Cow, Cat, Dog,

在两个示例中，我们都使用循环访问了数组列表的各个元素。

### 获取ArrayList的长度 ###

要获取数组列表的长度，我们使用size()方法。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals= new ArrayList<>();
    
            // 在arrayList中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Horse");
            animals.add("Cat");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //获取arrayList的大小
            System.out.println("arrayList的大小: " + animals.size());
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Horse, Cat]
    arrayList的大小: 3

### 对ArrayList的元素进行排序 ###

要对数组列表的元素进行排序，我们使用Collections类的sort()方法。为了使用它，我们必须先导入java.util.Collections包。

默认情况下，排序以字母或数字升序进行。例如，

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Collections;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args){
            ArrayList<String> animals= new ArrayList<>();
    
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Horse");
            animals.add("Zebra");
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
    
            System.out.println("未排序的ArrayList: " + animals);
    
            //对数组列表进行排序
            Collections.sort(animals);
            System.out.println("排序后的ArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

未排序的ArrayList: [Horse, Zebra, Dog, Cat]
    排序后的ArrayList: [Cat, Dog, Horse, Zebra]

要了解有关对数组列表进行排序的更多信息，请访问Java ArrayList sort。

### Java ArrayList转换为数组 ###

在Java中，我们可以使用toArray()方法将数组列表转换为数组。例如，

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals= new ArrayList<>();
    
            //在数组列表中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //创建一个新的String类型数组
            String[] arr = new String[animals.size()];
    
            //将ArrayList转换成数组
            animals.toArray(arr);
            System.out.print("Array: ");
            for(String item:arr) {
                System.out.print(item+", ");
            }
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
    Array: Dog, Cat, Horse,

### Java Array转换为ArrayList ###

我们还可以将数组转换为数组列表。为此，我们可以使用Arrays类的asList()方法。

要使用asList()，我们必须先导入java.util.Arrays包。例如，

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            //创建一个字符串类型的数组
            String[] arr = {"Dog", "Cat", "Horse"};
            System.out.print("Array: ");
    
            //打印数组
            for(String str: arr) {
                System.out.print(str);
                System.out.print(" ");
            }
    
            //从数组创建ArrayList
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
            System.out.println("\nArrayList: " + animals);
        }
    }

**输出结果**

Array: Dog, Cat, Horse
    ArrayList: [Dog, Cat, Horse]

在上面的程序中，我们首先创建了String类型的数组arr。

然后，我们使用asList()方法将数组转换为数组列表。

### Java ArrayList转换为字符串 ###

要将数组列表转换为字符串，可以使用toString()方法。例如

import java.util.ArrayList;
    
    class Main {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    
            //在ArrayList中添加元素
            animals.add("Dog");
            animals.add("Cat");
            animals.add("Horse");
            System.out.println("ArrayList: " + animals);
    
            //将ArrayList转换为字符串
            String str = animals.toString();
            System.out.println("String: " + str);
        }
    }

**输出结果**

ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
    String: [Dog, Cat, Horse]

**注意：** toString()将整个数组列表转换为单个String。

### 其他的引用类型 ###

ArrayList 中的元素实际上是对象，在以上实例中，数组列表元素都是字符串 String 类型。

如果我们要存储其他类型，而 <E> 只能为引用数据类型，这时我们就需要使用到基本类型的包装类。

基本类型对应的包装类表如下：

![93c99caef668432a8f25cfa351402801.png][]

此外，BigInteger、BigDecimal 用于高精度的运算，BigInteger 支持任意精度的整数，也是引用类型，但它们没有相对应的基本类型。

ArrayList<Integer> li=new ArrayList<>();     // 存放整数元素
    ArrayList<Character> li=new ArrayList<>();   // 存放字符元素

### Java ArrayList更多方法 ###

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" rel="nofollow" title="add()">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" rel="nofollow" title="addAll()">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" rel="nofollow" title="clear()">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" rel="nofollow" title="clone()">clone()</a></td> 
   <td>复制一份 arraylist</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://www.runoob.com/java/java-arraylist-contains.html" rel="nofollow" title="contains()">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" rel="nofollow" title="get()">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" rel="nofollow" title="indexOf()">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" rel="nofollow" title="removeAll()">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" rel="nofollow" title="remove()">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" rel="nofollow" title="size()">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" rel="nofollow" title="isEmpty()">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" rel="nofollow" title="subList()">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" rel="nofollow" title="set()">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" rel="nofollow" title="sort()">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" rel="nofollow" title="toArray()">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" rel="nofollow" title="toString()">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" rel="nofollow" title="ensureCapacity">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" rel="nofollow" title="lastIndexOf()">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" rel="nofollow" title="retainAll()">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" rel="nofollow" title="containsAll()">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" rel="nofollow" title="trimToSize()">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" rel="nofollow" title="removeRange()">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" rel="nofollow" title="replaceAll()">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" rel="nofollow" title="removeIf()">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" rel="nofollow" title="forEach()">forEach()</a></td> 
   <td>遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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