JAVA-基礎-List介面

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 List介面

此介面的使用者可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制。使用者可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，並搜尋列表中的元素。

特點:

元素存取有序

集合中可以有重複元素,通過元素的equals方法來判斷是否為重複元素(實則為判斷地址是否相等)

元素可以為null

是一個帶有索引的集合,可以通過索引精確操作集合中的元素

List介面常用子類:

ArrayList,--------數組

LinkedList,-------雙向鏈表結構

List介面常用方法:

增加元素:add(Object e):從集合末尾處添加元素

add(int index,Object e):向集合指定的索引處添加元素,原油元素依次後移

刪除元素:remove(Object e):將指定元素對象從集合中刪除,傳回值為被刪除的對象

remove(int index,Object e):將元素從指定索引處刪除,傳回值為被刪除對象

替換元素:set(int index,Object e)將指定索引處的元素替換成指定元素,傳回值為替換前的元素

查詢元素:get‘(int index) 擷取索引處的元素並返回該元素

List<String> list = new ArrayList<String>();//1,添加元素。list.add("小紅");list.add("小梅");list.add("小強");//2,插入元素。插入元素前的集合["小紅","小梅","小強"]list.add(1, "老王"); //插入元素後的集合["小紅","老王","小梅","小強"]//3,刪除元素。list.remove(2);// 刪除元素後的集合["小紅","老王","小強"]//4,修改元素。list.set(1, "隔壁老王");// 修改元素後的集合["小紅","隔壁老王","小強"]Iterator<String> it = list.iterator();while (it.hasNext()) {    String str = it.next();    System.out.println(str);}

因為List集合有索引,也可以用索引來進行迭代

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {    String str = list.get(i);    System.out.println(str);            }

 Iterator的並發修改異常

public class IteratorDemo {//在list集合迭代元素中，對元素進行判斷，一旦條件滿足就添加一個新元素    public static void main(String[] args) {        //建立List集合        List<String> list = new ArrayList<String>();        //給集合中添加元素        list.add("abc1");        list.add("abc2");        list.add("abc3");        list.add("abc4");        //迭代集合，當有元素為"abc2"時，集合加入新元素"a"        Iterator<String> it = list.iterator();        while(it.hasNext()){            String str = it.next();            //判斷取出的元素是否是"abc2"，是就添加一個新元素            if("abc2".equals(str)){                list.add("a");// 該操作會導致程式出錯            }        }        //列印容器中的元素        System.out.println(list);    }}

 

運行上述代碼發生了錯誤 java.util.ConcurrentModificationException[L1] 這是什麼原因呢？

在迭代過程中，使用了集合的方法對元素進行操作。導致迭代器並不知道集合中的變化，容易引發資料的不確定性。

並發修改異常解決辦法：在迭代時，不要使用集合的方法操作元素。

並發修改異常

通過ListIterator迭代器操作元素是可以的，ListIterator的出現，解決了使用Iterator迭代過程中可能會發生的錯誤情況。

 List集合儲存資料的結構:

資料存放區的常用結構有：堆棧、隊列、數組、鏈表。

 堆棧，採用該結構的集合，對元素的存取有如下的特點：

先進後出,

棧的入口、出口的都是棧的頂端位置

壓棧：就是存元素。即，把元素儲存到棧的頂端位置，棧中已有元素依次向棧底方向移動一個位置。

彈棧：就是取元素。即，把棧的頂端位置元素取出，棧中已有元素依次向棧頂方向移動一個位置。

隊列，採用該結構的集合，對元素的存取有如下的特點：

先進先出

隊列的入口、出口各佔一側

數組

 尋找元素快：通過索引，可以快速存取指定位置的元素

 指定索引位置增加元素：需要建立一個新數組，將指定新元素儲存在指定索引位置，再把原數組元素根據索引，複製到新數組對應索引的位置。

指定索引位置刪除元素：需要建立一個新數組，把原數組元素根據索引，複製到新數組對應索引的位置，原數組中指定索引位置元素不複製到新數組中

 

鏈表

多個節點之間，通過地址進行串連。例如，多個人手拉手，每個人使用自己的右手拉住下個人的左手，依次類推，這樣多個人就連在一起了。

 尋找元素慢：想尋找某個元素，需要通過串連的節點，依次向後尋找指定元素

 增刪元素快：

 增加元素：操作如左圖，只需要修改串連下個元素的地址即可。

 刪除元素：操作如右圖，只需要修改串連下個元素的地址即可。

 

 ArrayList集合

ArrayList集合資料存放區的結構是數組結構。元素增刪慢，尋找快，由於日常開發中使用最多的功能為查詢資料、遍曆資料，所以ArrayList是最常用的集合。

LenkedList集合

LinkedList集合資料存放區的結構是鏈表結構。方便元素添加、刪除的集合。實際開發中對一個集合元素的添加與刪除經常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。

LinkedList是List的子類，List中的方法LinkedList都是可以使用

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

 

Vector集合資料存放區的結構是數組結構，為JDK中最早提供的集合。Vector中提供了一個獨特的取出方式，就是枚舉Enumeration，它其實就是早期的迭代器。Vector集合已被ArrayList替代。枚舉Enumeration已被迭代器Iterator替代。

 

List和Array的區別:

相同之處：

都可以表示一組同類型的對象

都使用下標進行索引

不同之處:

數組可以儲存任何類型元素

List不可以儲存基礎資料型別 (Elementary Data Type),需要封裝

數組容量固定,List可以動態增長

數組效率高; List 由於要維護額外內容，效率相對低一些

總結:

容量固定時 優先使用數組,容納類型更多,更高效

在容量不確定的情況下List更有優勢

 

 

ArrayList 的擴容機制:

public boolean add(E object) {    Object[] a = array;    int s = size;    //當放滿時，擴容    if (s == a.length) {        //MIN_CAPACITY_INCREMENT 為常量，12        Object[] newArray = new Object[s +                (s < (MIN_CAPACITY_INCREMENT / 2) ?                 MIN_CAPACITY_INCREMENT : s >> 1)];        System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, s);        array = a = newArray;    }    a[s] = object;    size = s + 1;    modCount++;    return true;}

• 當 ArrayList 的元素個數小於 6 時，容量達到最大時，元素容量會擴增 12；
• 反之，增加 當前元素個數的一半。

 

LinkedList 的擴容機制：

public boolean add(E object) {    return addLastImpl(object);}private boolean addLastImpl(E object) {    Link<E> oldLast = voidLink.previous;    Link<E> newLink = new Link<E>(object, oldLast, voidLink);    voidLink.previous = newLink;    oldLast.next = newLink;    size++;    modCount++;    return true;}

可以看到 linkedList沒有擴容機制!

這是由於 LinedList 實際上是一個雙向鏈表，不存在元素個數限制，使勁加就行了。

transient Link<E> voidLink;private static final class Link<ET> {    ET data;    Link<ET> previous, next;    Link(ET o, Link<ET> p, Link<ET> n) {        data = o;        previous = p;        next = n;    }}

在 List 中有兩個轉換成 數組 的方法：

Object[] toArray()

返回一個包含 List 中所有元素的數組；

 

T[] toArray(T[] array)

作用同上，不同的是當 參數 array 的長度比 List 的元素大時，會使用參數 array 儲存 List 中的元素；否則會建立一個新的 數組存放 List 中的所有元素；

 

 

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