Java List

常用类型

类型	特征
ArrayList	随机访问元素快；中间插入与删除元素较慢；操作不是线程安全的
LinkedList	中间插入与删除操作代价较低，提供优化的顺序访问；随机访问元素慢

ArrayList

ArrayList的UML类图如下所示：

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ArrayList 继承了 AbstractList, 直接实现了 Cloneable, Serializable，RandomAccess 类型标志接口。

AbstractList 作为列表的抽象实现，将元素的增删改查都交给了具体的子类去实现，在元素的迭代遍历的操作上提供了默认实现。
RandomAccess 接口实现，表示 ArrayList 里的元素可以被高效效率的随机访问，以下标数字的方式获取元素。实现 RandomAccess 接口的列表上在遍历时可直接使用普通的 for 循环方式，并且执行效率上给迭代器方式更高。
Cloneable 接口的实现，表示了 ArrayList 支持调用 Object 的 clone 方法，实现 ArrayList 的拷贝。
Serializable 接口实现，说明了 ArrayList 还支持序列化和反序列操作，具有固定的 serialVersionUID 属性值。

ArrayList 常用 API

方法	描述
boolean add(E object)	再 ArrayList 尾存入对象
void add(int location, E object)	在 location 添加对象
boolean addAll(Collection<? extends E> collection)	将一个 Collection 对象中存储全部的对象复制并存入
boolean addAll(int location, Collection<? extends E> collection)	将一个 Collection 对象中存储全部的对象复制并存入location
boolean contains(Object object)	是否包对象 object
boolean containsAll(Collection<?> collection)	是否包含一个 Collection 对象
boolean isEmpty()	ArrayList 是否为空
E get(int location)	获取 location 的对象
E set(int location, E object)	将某个位置的元素替换成 object
int indexOf(Object object)	获取某个对象的位置（顺序遍历第一个）
int lastIndexOf(Object object)	获取某个对象的位置（逆序遍历第一个）
int size()	返回 ArrayList 存储的对象数量
boolean remove(Object object)	删除存储的某个对象
E remove(int lcoation)	删除位于 location 的对象
boolean removeAll(Collection<?> collection)	删除存储的某个 Collection 对象
Object [] toArray()	ArrayList 转数组
List<’E’> subList(int start, int end)	获取位于 start 与 end 之间的 List
void clone()	克隆ArrayList
void clear()	移除ArrayList中所有对象
Iterator<’E’> iterator()	获取该 ArrayList 对应的迭代器对象

ArrayList 应用示例

1. ArrayList与数组之间的转换

// 转数组

List<String> list = new ArrayList<>();
String[] strings = new String[list.size()];
list.toArray(strings);

// 或者
String[] strings = (String[])list.toArray(new String[list.size()]);

// 数组转List
// 法1 快速，但是以视图形式返回，无法对数据进行删除及添加操作；
// 可用 set() 方法修改元素，但是原始List数据会随之改变

String[] s = {"abc", "def", "ghi"};
List<String> list = java.util.Arrays.asList(s);

//法 2 慢，但是新生成一个ArrayList，可对List进行操作不会对原对象产生影响

List<String> assertList = new ArrayList();
Collections.addAll(assertList, strings);

2. ArrayList遍历方式

List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1,2,3,4,5));

// 第一种，通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。
Integer value = null;
Iterator iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
value = (Integer)iter.next();
}

// 第二种，随机访问，通过索引值去遍历。
Integer value = null;
int size = list.size();
for (int i=0; i < size; i++) {
value = (Integer)list.get(i);        
}

// 第三种，for循环遍历。
Integer value = null;
for (Integer integer: list) {
value = integer;
}

// 第四种，利用Stream API的 stream.forEach()方法依次获取。
list.forEach(num -> System.out.println(num));

3. 初始化

// 第一种方式 Arrays.asList()方法
ArrayList<Integer> list = new Arraylist<>(Arrays.asList(1, 2, 3));

// 第二种方法 常规方式
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);

//或者
List innerList = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.addAll(innerList);

// 第三种方法 使用生成匿名内部类
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(){
    {
        add(1);
        add(2);
        add(3);
    }
}；

// 第四种方式 使用Collection.nCopies
int element = 1;
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(Collections.nCopies(2, element)); //复制伍分到list中。

4. 打印信息

由于ArrayList内部实现了toString()方法，所以可以直接打印

1 2	ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3)); System.out.println(list);

对于数组信息的打印

int[] A = {1, 2, 3};

// 方法一
for(Integer i: A){
    System.out.println(i);
}

//方法二
System.out.println(Arrays.toString(A));

5. 大量头部的增删操作

ArrayList是数组实现的，使用的是连续的内存空间，当有在数组头部将元素添加或者删除的时候，需要对头部以后的数据进行复制并重新排序，效率很低。针对有大量类似操作的场景，出于性能考虑，我们应该使用 LinkedList 代替。
由于LinkedList 是基于链表实现，当需要操作的元素位置位于List 前半段时，就从头开始遍历，马上找到后将把元素在相应的位置进行插入或者删除操作。