4. List接口及其實作類

文章目錄

• List接口及其實作類
• • 1. List接口介紹
  • 2. List接口中常用方法
  • 3. List的實作類
  • • 3.1 ArrayList集合☆
    • 3.2 LinkedList集合
    • • • LinkedList常用方法
        • ArrayList和LinkedList的異同
    • 3.2 Vector集合
    • • • ArrayList和Vector的差別
• ☆

List接口及其實作類

1. List接口介紹

1. java.util.List

   接口繼承自

   Collection

   接口，是單列集合的一個重要分支，習慣性地會将實作了

   List

   接口的對象稱為

   List

   集合。
2. 在

   List

   集合與set集合不同

   允許出現重複的元素

   ，所有的元素是以一種線性方式進行存儲的，在程式中可以

   通過索引來通路集合中的指定元素

   。另外，

   List集合還有一個特點就是元素有序，

   即元素的存入順序和取出順序一緻。
3. JDK API中List接口的實作類常用的有：

   ArrayList

   、

   LinkedList

   和

   Vector

   。

2. List接口中常用方法

List

作為

Collection

集合的子接口，不但繼承了Collection接口中的全部方法，而且還增加了一些根據元素索引來操作集合的特有方法，如下：

• public void add(int index, E element)

  : 将指定的元素，添加到該集合中的指定位置上。 将目前位于該位置的元素（如果有）和任何後續元素（向其索引添加一個）移動。

• public E get(int index)

  :傳回集合中指定位置的元素。

• public E remove(int index)

  : 移除清單中指定位置的元素, 傳回的是被移除的元素。

• public E set(int index, E element)

  :用指定元素替換集合中指定位置的元素,傳回值的更新前的元素。

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立List集合對象
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        
        // 往 尾部添加 指定元素
        list.add("圖圖");
        list.add("小美");
        list.add("不高興");
        System.out.println(list);
        
        // add(int index,String s) 往指定位置添加
        list.add(1,"沒頭腦");
        System.out.println(list);
        
        // 删除指定位置元素 傳回被删除元素
        System.out.println("删除索引位置為2的元素");
        System.out.println(list.remove(2));
        System.out.println(list);

        // 在指定位置 進行 元素替代（改）
        // 修改指定位置元素
        list.set(0, "三毛");
        System.out.println(list);
        
        // 跟size() 方法一起用來周遊
        for(int i = 0;i<list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
        
        //還可以使用增強for
        for (String string : list) {
            System.out.println(string);
        }
    }
}
           

我們學習Colletion體系的時候，

發現List集合下有很多集合

，它們的存儲結構不同，這樣就導緻了這些集合它們有各自的特點，供我們在不同的環境下使用，那麼常見的資料結構有哪些呢？

3. List的實作類

3.1 ArrayList集合☆

1. java.util.ArrayList

   集合資料存儲的結構是

   數組結構。元素增删慢，查找快

   ，由于日常開發中使用最多的功能為查詢資料、周遊資料，是以

   ArrayList

   是最常用的集合。
2. 但是

   ArrayList

   并不能完成任何需求，應結合着具體的應用場景和集合的特點進行使用。

3. ArrayList 的JDK1.8 之前與之後的實作差別？

   • JDK1.7：ArrayList像餓漢式，

     直接建立一個初始容量為10的數組。

   • JDK1.8：ArrayList像懶漢式，

     一開始建立一個長度為0的數組，當添加第一個元素時再建立一個始容量為10的數組。

/**
 * @Date 2020/11/11 18:11
 * @Version 10.21
 * @Author DuanChaojie
 */
public class Main {
    @Test
    public void testListRemove() {
        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        updateList(list);
        System.out.println(list);//[1, 2]
    }
    private static void updateList(List list) {
        list.remove(2);
    }
}
           

3.2 LinkedList集合

1. java.util.LinkedList

   集合資料存儲的結構是

   連結清單結構。查詢慢、但是友善元素添加、删除的集合。

2. 對于 頻繁的插入或删除元素的操作，建議使用LinkedList類，效率較高。
3. LinkedList： 雙向連結清單，内部沒有聲明數組，而是定義了Node類型的first和last，用于記錄首末元素。同時，

   定義内部類Node，作為LinkedList中儲存資料的基本結構

   。Node除了儲存資料，還定義了兩個變量：

   • prev變量

     記錄前一個元素的位置。

   • next變量

     記錄下一個元素的位置。

   • 

private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }
           

LinkedList常用方法

實際開發中對一個集合元素的添加與删除經常涉及到首尾操作，而

LinkedList

提供了大量首尾操作的方法。這些方法我們作為了解即可：

• public void addFirst(E e)

  :将指定元素插入此清單的開頭。

• public void addLast(E e)

  :将指定元素添加到此清單的結尾。

• public E getFirst()

  :傳回此清單的第一個元素。

• public E getLast()

  :傳回此清單的最後一個元素。

• public E removeFirst()

  :移除并傳回此清單的第一個元素。

• public E removeLast()

  :移除并傳回此清單的最後一個元素。

• public E pop()

  :從此清單所表示的堆棧處彈出一個元素。

• public void push(E e)

  :将元素推入此清單所表示的堆棧。

• public boolean isEmpty()

  ：如果清單不包含元素，則傳回true。

LinkedList

是

List

的子類，

List

中的方法

LinkedList

都是可以使用，這裡就不做詳細介紹，我們隻需要了解

LinkedList

的特有方法即可。

在開發時，LinkedList集合也可以作為堆棧，隊列的結構使用。

public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();
        //添加元素
        link.addFirst("abc1");
        link.addFirst("abc2");
        link.addFirst("abc3");
        System.out.println(link);
        // 擷取元素
        System.out.println(link.getFirst());
        System.out.println(link.getLast());
        // 删除元素
        System.out.println(link.removeFirst());
        System.out.println(link.removeLast());
        while (!link.isEmpty()) { //判斷集合是否為空
            System.out.println(link.pop()); //彈出集合中的棧頂元素
        }
        System.out.println(link);
    }
}
           

ArrayList和LinkedList的異同

二者都線程不安全，相對線程安全的Vector，執行效率高。此外，ArrayList是實作了基于動态數組的資料結構，LinkedList基于連結清單的資料結構。對于随機通路get和set，ArrayList覺得優于LinkedList，因為LinkedList要移動指針。對于新增和删除操作add(特指插入)和remove，LinkedList比較占優勢，因為ArrayList要移動資料。

3.2 Vector集合

1. Vector 是一個古老的集合，

   JDK1.0就有了。大多數操作與ArrayList相同，差別之處在于Vector是線程安全的。

2. 在各種List中，最好把ArrayList作為預設選擇，當插入、删除頻繁時，使用LinkedList。
3. Vector總是比ArrayList慢，是以盡量避免使用。
4. 新增方法：

   • void addElement(Object obj)

   • void insertElementAt(Object obj,int index)

   • void setElementAt(Object obj,int index)

   • void removeElement(Object obj)

   • void removeAllElements()

ArrayList和Vector的差別

Vector和ArrayList幾乎是完全相同的，唯一的差別在于Vector是同步類(synchronized)，屬于強同步類。是以開銷就比ArrayList要大，通路要慢。

正常情況下,大多數的Java程式員使用ArrayList而不是Vector，因為同步完全可以由程式員自己來控制

。Vector每次擴容請求其大小的2倍空間，而ArrayList是1.5倍。Vector還有一個子類Stack。

☆