Java 集合 List

布still發表於2016-12-26
Java

List集合代表一個元素有序、可重複的集合，集合中每個元素都有其對應的順序索引。List集合可以通過索引來訪問指定位置的集合元素。List集合預設按元素的新增順序設定元素的索引。

Java8改進的List介面和ListIterator介面

普通方法

List是有序集合，因此List集合裡增加了一些根據索引來操作集合元素的方法

  • void add(int index, Object element)：將元素element插入到List集合的index處

  • boolean addAll(int index, Collection c)：將集合c所包含的所有元素都插入到List集合的index處

  • Object get(int index)：返回集合index索引處的元素

  • int indexOf(Object o)：返回物件o在List集合中第一次出現的位置索引

  • int lastIndexOf(Object o)：返回物件o在List集合中最後一次出現的位置索引

  • Object remove(int index)：刪除並返回index索引處的元素

  • Object set(int index, Object element)：將index索引處的元素替換成element物件，返回被替換的舊元素

  • List subList(int fromIndex, int toIndex)：返回從索引fromIndex（包含）到索引toIndex（不包含）處所有集合元素組成的子集合

import java.util.*;

public class ListTest3 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        List teams = new ArrayList();
        //向teams集合中新增三個元素
        teams.add(new String("克利夫蘭騎士"));
        teams.add(new String("金州勇士"));
        teams.add(new String("俄克拉荷馬雷霆"));
        System.out.println(teams);
        //將新字串物件插入在第二個位置
        teams.add(1, new String("費城76人"));        
        for (int i = 0 ; i < teams.size() ; i++ )
        {
            System.out.println(teams.get(i));
        }
        //刪除第3個元素
        teams.remove(2);
        System.out.println(teams);
        //判斷指定元素在List集合中的位置：輸出1，表明位於第二位
        System.out.println(teams.indexOf(new String("費城76人")));        ①
        //將第二個元素替換成新的字串物件
        teams.set(1, new String("洛杉磯快船"));
        System.out.println(teams);
        //將teams集合的第二個元素（包括）
        //到第三個元素（不包括）擷取成子集合
        System.out.println(teams.subList(1, 2));
    }
}


[克利夫蘭騎士, 金州勇士, 俄克拉荷馬雷霆]
克利夫蘭騎士
費城76人
金州勇士
俄克拉荷馬雷霆
[克利夫蘭騎士, 費城76人, 俄克拉荷馬雷霆]
1
[克利夫蘭騎士, 洛杉磯快船, 俄克拉荷馬雷霆]
[洛杉磯快船]

從程式碼①處可知，List判斷兩個物件相等的標準只要equals()方法返回true即可

預設方法

  • void replaceAll(UnaryOperator operator)：根據operator指定的計算規則重新設定List集合的所有元素

  • void sort(Comparator c)：根據Comparator引數對List集合的元素排序

import java.util.*;

public class ListTest3
{
    public static void main(String[] args)
    {
        List teams = new ArrayList();
        // 向books集合中新增4個元素
        teams.add(new String("克利夫蘭騎士"));
        teams.add(new String("金州勇士"));
        teams.add(new String("俄克拉荷馬雷霆"));
        teams.add(new String("費城76人"));
        // 使用目標型別為Comparator的Lambda表示式對List集合排序
        teams.sort((o1, o2)->((String)o1).length() - ((String)o2).length());
        System.out.println(teams);
        // 使用目標型別為UnaryOperator的Lambda表示式來替換集合中所有元素
        // 該Lambda表示式控制使用每個字串的長度作為新的集合元素
        teams.replaceAll(ele->((String)ele).length());
        System.out.println(teams); // 輸出[4, 5, 6, 7]
    }
}

ListIterator方法

ListIterator()方法返回一個ListIterator物件，ListIterator介面繼承了Iterator介面，提供了專門操作List的方法，ListIterator介面在Iterator介面基礎上增加了如下方法

  • boolean hasPrevious()：返回該迭代器相關的集合是否還有上一個元素

  • Object previous()：返回該迭代器的上一個元素

  • void add(Object o)：在指定位置插入一個元素

ListIterator與Iterator對比

  • ListIterator增加了向前迭代的功能，Iterator只能向後迭代

  • ListIterator可以通過add()方法向List集合中新增元素，Iterator只能刪除元素

import java.util.*;
public class ListIteratorTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        String[] teams = {
            "金州勇士", "俄克拉荷馬雷霆",
            "克利夫蘭騎士"
        };
        List teamList = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < teams.length ; i++ )
        {
            teamList.add(teams[i]);
        }
        ListIterator lit = teamList.listIterator();
        while (lit.hasNext())
        {
            System.out.println(lit.next());
            lit.add("-------分隔符-------");
        }
        System.out.println("=======下面開始反向迭代=======");
        while(lit.hasPrevious())
        {
            System.out.println(lit.previous());
        }
    }
}

金州勇士
俄克拉荷馬雷霆
克利夫蘭騎士
=======下面開始反向迭代=======
-------分隔符-------
克利夫蘭騎士
-------分隔符-------
俄克拉荷馬雷霆
-------分隔符-------
金州勇士

ArrayList和Vector實現類

ArrayList和Vector都是基於陣列實現的List類，所以ArrayList和Vector類封裝了一個動態的、允許再分配的Object[]陣列。initialCapacity引數用來設定該陣列的長度，如果向ArrayList和Vector新增大量元素時，可使用ensureCapacity(int minCapacity)方法一次性增加initialCapacity。減少重分配次數，提供效能

建立空的ArrayList和Vector集合時不指定initialCapacity引數，則Object[]陣列的長度預設為10

重新分配Object[]陣列的方法

  • void ensureCapacity(int minCapacity)：將ArrayList和Vector集合的長度增加大於或大於minCapacity值

  • void trimToSize()：調整ArrayList和Vector集合的Object[]陣列長度為當前元素的個數。呼叫該方法可減少ArrayList和Vector集合物件佔用的儲存空間

Vector的系列方法名長，具有很多缺點，通常儘量少用Vector實現類

ArrayList和Vector的區別

  • ArrayList是執行緒不安全，當多個執行緒訪問同一個ArrayList集合時，如果有超過一個執行緒修改了ArrayList集合，則程式必須手動保證該集合的同步性

  • Vector是執行緒安全，無須程式保證該集合的特別想，也因為執行緒安全，Vector的效能比ArrayList的效能低

  • Collections工具類可以將一個ArrayList變成執行緒安全，因此依然不推薦Vector實現類

固定長度的List

運算元組的工具類：Arrays，該工具類提供了asList(Object.. a)方法，可以把一個陣列或者指定個數的物件轉換成一個List集合，這個List集合既不是ArrayList實現類的例項，也不是Vector實現類的例項，而是Arrays的內部類ArrayList的例項

Arrays.ArrayList是一個固定長度的List集合，程式只能遍歷訪問該集合裡的元素，不可增加、刪除該集合裡的元素

import java.util.*;

public class FixedSizeList
{
    public static void main(String[] args)
    {
        List fixedList = Arrays.asList("克利夫蘭騎士", "金州勇士");
        // 獲取fixedList的實現類，將輸出Arrays$ArrayList
        System.out.println(fixedList.getClass());
        // 使用方法引用遍歷集合元素
        fixedList.forEach(System.out::println);
        // 試圖增加、刪除元素都會引發UnsupportedOperationException異常
        fixedList.add("俄克拉荷馬雷霆");
        fixedList.remove("金州勇士");
    }
}

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