Java基础学习(六)—List

一、List

1.List集合特有功能

/*
 * List集合的特有功能：
 * A:添加功能
 * 		void add(int index,Object element):在指定位置添加元素
 * B:获取功能
 * 		Object get(int index):获取指定位置的元素
 * C:列表迭代器
 * 		ListIterator listIterator()：List集合特有的迭代器
 * D:删除功能
 * 		Object remove(int index)：根据索引删除元素,返回被删除的元素
 * E:修改功能
 * 		Object set(int index,Object element):根据索引修改元素，返回被修饰的元素
 */

测试类

	@Test
	public void testList(){

		List list = new ArrayList();
		list.add("AAA");
		list.add("BBB");
		list.add("CCC");
		list.add("DDD");
		System.out.println(list);

		//1.在指定索引位置添加元素
		list.add(1,"QQQ");
		System.out.println(list);

		//2.获取指定索引位置的元素
		String str = (String)list.get(1);
		System.out.println("索引为1的元素: " + str);

		//3.移除指定索引位置的元素
		list.remove(1);
		System.out.println(list);

		//4.修改指定索引位置的元素
		list.set(0,"KKK");
		System.out.println(list);

		//5.列表迭代器
		ListIterator it = list.listIterator();
		while(it.hasNext()){
			String s = (String)it.next();
			System.out.print(s + " ");
		}

		System.out.println("");

		//可以逆向遍历，但是必须先正向遍历，没意义
		while(it.hasPrevious()){
			String s = (String)it.previous();
			System.out.print(s + " ");
		}

	}

结果:

      [AAA, BBB, CCC, DDD]

      [AAA, QQQ, BBB, CCC, DDD]

      索引为1的元素: QQQ

      [AAA, BBB, CCC, DDD]

      [KKK, BBB, CCC, DDD]

      KKK BBB CCC DDD

      DDD CCC BBB KKK

 

2.List子类的特点

ArrayList

     底层数据结构是数组，查询快，增删慢。

     线程不安全，效率高。

Vector

     底层数据结构是数组，查询快，增删慢。

     线程安全，效率低。

LinkedList

     底层数据结构是链表，查询慢，增删快。

      线程不安全，效率高。

 

二、ArrayList

1.ArrayList简介

    ArrayList是一个动态数组，它的容量能动态的增长。

    它继承于AbstractList，实现了List、RandomAccess、Cloneable、Serializable这些接口。

(1)ArrayList继承于AbstractList，实现了List。它是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历功能。

(2)ArrayList实现了RandomAccess接口，及提供了随机访问功能。在ArrayList中，我们可以通过元素的序列号快速获取元素对象，这就是快速随机访问。

(3)ArrayList实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆。

(4)ArrayList实现了Serializable接口，意味着ArrayList支持序列化，能够通过序列化去传输。

     ArrayList不是线程安全的，只能用在单线程环境下，多线程下可以考虑Collections.synchronizedList(List list)函数返回一个线程安全的ArrayList类，也可以使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList类。

 

2.私有属性

     ArrayList定义只定义了两个私有的属性。

/*
 * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
 * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
 * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
 * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
 */
transient Object[] elementData; 

/*
 * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
 */
private int size;

elementData: 是Object[]类型的数组，它保存了添加到ArrayList中的元素。实际上，elementData是动态数组，我们能通过ArrayList(int initialCapacity)来执行他的初始容量为initialCapacity。如果通过无参的构造函数ArrrayList()来创建ArrayList，则elementData的容量默认是10。elementData数组的大小会根据ArrayList容量的增长而动态增长。

size: 是动态数组的实际大小。

关键字: transient

     一个对象只要实现了Serilizable接口，这个对象就可以被序列化，Java的这种序列化模式为开发者提供了很多便利，可以不必关心具体的序列化过程，只要这个类实现了Serilizable接口，这个的所有属性和方法都会自动序列化。但是有种情况是有些属性不需要序列化的，所以就用到了这个关键字。只需要实现Serilizable接口，将不需要序列化的属性前添加关键字transient，序列化对象的时候，这个属性就不会序列化指定的目的地中。

 

3.构造函数

     ArrayList提供了三种构造函数。

//ArrayList无参构造函数。默认容量是10
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

//ArrayList带容量大小的构造函数。
public ArrayList(int initialCapacity) {
    if (initialCapacity > 0) {
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    } else if (initialCapacity == 0) {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    }
}

//创建一个包含collection的ArrayList
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
    elementData = c.toArray();
    if ((size = elementData.length) != 0) {
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    } else {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
}

 

4.ArrauList遍历方式

ArrayList支持3种遍历方式。

(1)随机访问，通过索引值去遍历。

		String s;

		for(int i = 0;i < list.size();i++){
			s = list.get(i);
		}

 

(2)增强for循环

		String s;
		for(String str : list){
			s = str;
		}

 

(3)Iterator循环

		String s;
		Iterator<String> it = list.iterator();
		while(it.hasNext()){
			s = it.next();
		}

 

5.总结

(1) ArrayList 实际上是通过一个数组去保存数据的。当我们构造ArrayList时，若使用默认构造函数，则ArrayList的默认容量大小是10。

(2) 当ArrayList容量不足以容纳全部元素时，ArrayList会重新设置容量

    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

     即新容量是旧容量的1.5倍。