Collection子接口之一：List接口

List接口概述：

  • 鉴于java中数组用来存储数据的局限性，我们通常使用List替代数组。
  • List集合类中元素有序、且可重复，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
  • List容器中的元素对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。
  • JDK API中List接口的实现类常用的有：ArrayList、LinkedList和Vector。

List接口框架

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|----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
	|----List接口：存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组,替换原有的数组
		|----ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
		|----LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
		|----Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储
		
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2. ArrayList的源码分析：

2.1 jdk 7情况下：

ArrayList list = new ArrayList();	//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData

list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);

...

list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。

默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
 *
结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
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2.2 jdk 8中ArrayList的变化：

ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
 *

list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]

...

后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。

2.3 小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象

的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。
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3. LinkedList的源码分析：

LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null

list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
 

其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法

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;
 }
​```

 }
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4. Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。

在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。
 

面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？

相同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据。

不同：请阅读上文。

List接口中常用方法：

  • void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
  • boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
  • Object get(int index):获取指定index位置的元素
  • int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
  • int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
  • Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
  • Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
  • List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
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public class ListTest {
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
        	//int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.
        int index = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index);
    
        	//int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));
    
        	//Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);
    
        	//Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);
    
        	//List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);
        System.out.println(list);


    }


    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
    
        System.out.println(list);
    
        	//void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);
    
        	//boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);

			//list.add(list1);
        System.out.println(list.size());//9

        	//Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));
    
    }

}

总结：常用方法
增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()

List遍历：

  • Iterator迭代器方式
  • 增强for循环
  • 普通的循环
@Test
public void test3(){
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add(123);
    list.add(456);
    list.add("AA");


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	//方式一：Iterator迭代器方式
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}

System.out.println("***************");

	//方式二：增强for循环
for(Object obj : list){
    System.out.println(obj);
}

System.out.println("***************");

	//方式三：普通for循环
for(int i = 0;i < list.size();i++){
    System.out.println(list.get(i));
}

}

2021-04-17