java小白日记38（集合-List）

List接口基本介绍

List接口是collection接口的子接口

（1）List集合类中元素有序（即添加顺序和取出顺序一致）、且可以重复

（2）List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引

（3）List容器中的元素都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

（4）JDK API中List接口的实现类常用的有：ArrayList、LinkedList、Vector

List接口方法使用

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ListExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();// 添加元素list.add("Apple");list.add("Banana");list.add("Cherry");// 获取元素System.out.println("First element: " + list.get(0));// 修改元素list.set(1, "Blueberry");// 删除元素list.remove("Cherry");// 遍历列表for (String fruit : list) {System.out.println(fruit);}// 检查元素是否存在System.out.println("Contains Apple: " + list.contains("Apple"));// 列表大小System.out.println("List size: " + list.size());}
}

ArrayList的注意事项

（1）ArrayList可以加入null

（2）ArrayList是由数组来实现数据存储的

（3）ArrayList基本等同Vector，除了ArrayList是线程不安全的（执行效率高），在多线程情况下，不建议使用ArrayList

ArrayList的底层结构：

（1）ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementDate

transient Object[] elementDate；//transient 表示短暂的，表示该属性不会被序列化

（2）当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则elementDate容量为0，第一次添加，则扩容elementDate为10，如需要再次扩容，则扩容的elementDate为1.5倍

（3）如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementDate容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容elementDate的1.5倍

import java.util.Arrays;public class ArrayList<E> {// 默认初始容量private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;// 空数组，用于无参构造器初始化private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};// 默认空数组，用于无参构造器初始化（延迟初始化）private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};// 存储元素的数组transient Object[] elementData;// 当前元素的数量private int size;// 最大数组容量（Integer.MAX_VALUE - 8）private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;// 无参构造器public ArrayList() {this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; // 初始化为默认空数组}// 有参构造器，指定初始容量public ArrayList(int initialCapacity) {if (initialCapacity > 0) {this.elementData = new Object[initialCapacity]; // 创建指定容量的数组} else if (initialCapacity == 0) {this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; // 使用空数组} else {throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity); // 抛出异常}}// 添加元素方法public boolean add(E e) {ensureCapacityInternal(size + 1); // 确保容量足够elementData[size++] = e; // 添加元素到数组末尾return true;}// 确保内部容量足够private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {// 如果是无参构造器创建的ArrayList，第一次添加元素时使用默认容量minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);}ensureExplicitCapacity(minCapacity);}// 显式确保容量足够private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity - elementData.length > 0) {grow(minCapacity); // 如果当前容量不足，则扩容}}// 扩容方法private void grow(int minCapacity) {int oldCapacity = elementData.length; // 获取当前容量int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 新容量 = 旧容量 * 1.5if (newCapacity - minCapacity < 0) {newCapacity = minCapacity; // 如果新容量小于所需容量，则使用所需容量}if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 处理超大容量}elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 创建新数组并复制内容}// 处理超大容量private static int hugeCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity < 0) {throw new OutOfMemoryError(); // 如果minCapacity溢出，抛出OutOfMemoryError}return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;}// 获取当前元素数量public int size() {return size;}// 获取当前数组容量（通过反射实现，仅用于测试）public int getCapacity() {return elementData.length;}
}