1.3 List集合：ArrayList和LinkedList类的用法及区别
List集合：
- List 是一個有序、可重復的集合，集合中每個元素都有其對應的順序索引。
- List 集合允許使用重復元素，可以通過索引來訪問指定位置的集合元素。
- List 集合默認按元素的添加順序設置元素的索引，第一個添加到 List 集合中的元素的索引為 0，第二個為 1，依此類推。
List 實現了 Collection 接口，它主要有兩個常用的實現類：ArrayList 類和 LinkedList 類。
ArrayList 類，元素隨機訪問
ArrayList 類實現了可變數組的大小，存儲在內的數據稱為元素。
它還提供了快速基于索引訪問元素的方式，對尾部成員的增加和刪除支持較好。
使用 ArrayList 創(chuàng)建的集合，允許對集合中的元素進行快速的隨機訪問，不過，向 ArrayList 中插入與刪除元素的速度相對較慢。
ArrayList 類的常用構造方法有如下兩種重載形式：
- ArrayList()：構造一個初始容量為 10 的空列表。
- ArrayList(Collection<?extends E>c)：構造一個包含指定 Collection 元素的列表，這些元素是按照該Collection 的迭代器返回它們的順序排列的。
ArrayList 類除了包含 Collection 接口中的所有方法之外，還包括 List 接口中提供的如表 1 所示的方法：
| E get(int index) | 獲取此集合中指定索引位置的元素，E 為集合中元素的數據類型 |
| int index(Object o) | 返回此集合中第一次出現指定元素的索引，如果此集合不包含該元素，則返回 -1 |
| int lastIndexOf(Object o) | 返回此集合中最后一次出現指定元素的索引，如果此集合不包含該元素，則返回 -1 |
| E set(int index, Eelement) | 將此集合中指定索引位置的元素修改為 element 參數指定的對象。此方法返回此集合中指定索引位置的原元素 |
| List<E> subList(int fromlndex, int tolndex) | 返回一個新的集合，新集合中包含 fromlndex 和 tolndex 索引之間的所有元素。包含 fromlndex 處的元素，不包含 tolndex 索引處的元素 |
注意：當調用 List 的 set(int index, Object element) 方法來改變 List 集合指定索引處的元素時，指定的索引必須是 List 集合的有效索引。例如集合長度為 4，就不能指定替換索引為 4 處的元素，也就是說這個方法不會改變 List 集合的長度。
例 1
使用 ArrayList 類向集合中添加三個商品信息，包括商品編號、名稱和價格，然后遍歷集合輸出這些商品信息。
1）創(chuàng)建一個商品類 Product，在該類中定義 3 個屬性和 toString() 方法，分別實現 setter/getter 方法。代碼的實現如下：
public class Product {private int id;private String name;private float price;public Product(int id, String name, float price) {super();this.id = id;this.name = name;this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Product [id=" + id + ", name=" + name + ", price=" + price + "]";} }2）創(chuàng)建一個測試類，調用 Product 類的構造函數實例化三個對象，并將 Product 對象保存至 ArrayList 集合中。最后遍歷該集合，輸出商品信息。測試類的代碼實現如下：
import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {Product pd1=new Product(4,"炸藥包",10);Product pd2=new Product(5,"手榴彈",12);Product pd3=new Product(6,"火箭彈",22);List list=new ArrayList();//創(chuàng)建集合list.add(pd1);list.add(pd2);list.add(pd3);System.out.println("=========螺旋升天器==========");for(int i=0;i<list.size();i++){//循環(huán)遍歷集合，輸出集合元素Product product=(Product) list.get(i);System.out.println(product);}} }該示例中的 ArrayList 集合中存放的是自定義類 Product 的對象，這與存儲的 String 類的對象是相同的。與 Set 不同的是，List 集合中存在 get() 方法，該方法可以通過索引來獲取所對應的值，獲取的值為 Object 類，因此需要將該值轉換為 Product 類，從而獲取商品信息。
該程序的運行結果如下所示：
=========螺旋升天器========== Product [id=4, name=炸藥包, price=10.0] Product [id=5, name=手榴彈, price=12.0] Product [id=6, name=火箭彈, price=22.0]例 2
在使用 List 集合時需要注意區(qū)分 indexOf() 方法和 lastIndexOf() 方法。前者是獲得指定對象的最小索引位置，而后者是獲得指定對象的最大索引位置。前提條件是指定的對象在 List 集合中有重復的對象，否則這兩個方法獲取的索引值相同。
下面的案例代碼演示了 indexOf() 方法和 lastIndexOf() 方法的區(qū)別：
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {List list=new ArrayList();list.add("One");list.add("|");list.add("Two");list.add("|");list.add("Three");list.add("|");list.add("Four");System.out.println("list集合中的元素數量為"+list.size());System.out.print("list集合中的元素為：");Iterator it=list.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+",");}System.out.println("\n 在list集合中'|'第一次出現的位置是："+list.indexOf("|"));System.out.println("在list集合中‘|’最好一次出現的位置是："+list.lastIndexOf("|"));} }上述代碼創(chuàng)建一個 List 集合 list，然后添加了 7 個元素，由于索引從 0 開始，所以最后一個元素的索引為 6。輸出結果如下：
list集合中的元素數量為7 list集合中的元素為：One,|,Two,|,Three,|,Four, 在list集合中'|'第一次出現的位置是：1 在list集合中‘|’最好一次出現的位置是：5例 3
使用 subList() 方法截取 List 集合中部分元素時要注意，新的集合中包含起始索引位置的元素，但是不包含結束索引位置的元素。例如，subList(1,4) 方法實際截取的是索引 1 到索引 3 的元素，并組成新的 List 集合。
下面的案例代碼演示了 subList() 方法的具體用法。
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {List list=new ArrayList();list.add("One");list.add("Two");list.add("Three");list.add("Four");list.add("Five");list.add("Six");list.add("Seven");System.out.println("list集合中的元素數量為："+list.size());System.out.println("list集合中的元素為：");Iterator it=list.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+" ");}List sublist=new ArrayList();sublist=list.subList(2, 5);//從list集合中截取索引2~5的元素，保存到sublist集合中System.out.println("\nsublist集合中的元素數量為："+sublist.size());System.out.println("sublist集合中的元素如下：");it=sublist.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+" ");}} }輸出結果如下：
list集合中的元素數量為：7 list集合中的元素為： One Two Three Four Five Six Seven sublist集合中的元素數量為：3 sublist集合中的元素如下： Three Four FiveLinkedList類，插入和刪除元素
LinkedList 類采用鏈表結構保存對象，這種結構的優(yōu)點是便于向集合中插入或者刪除元素。
需要頻繁向集合中插入和刪除元素時，使用 LinkedList 類比 ArrayList 類效果高，
但是 LinkedList 類隨機訪問元素的速度則相對較慢。這里的隨機訪問是指檢索集合中特定索引位置的元素。
LinkedList 類除了包含 Collection 接口和 List 接口中的所有方法之外，還特別提供了表 2 所示的方法
| void addFirst(E e) | 將指定元素添加到此集合的開頭 |
| void addLast(E e) | 將指定元素添加到此集合的末尾 |
| E getFirst() | 返回此集合的第一個元素 |
| E getLast() | 返回此集合的最后一個元素 |
| E removeFirst() | 刪除此集合中的第一個元素 |
| E removeLast() | 刪除此集合中的最后一個元素 |
例 1
在倉庫管理系統(tǒng)中要記錄入庫的商品名稱，并且需要輸出第一個錄入的商品名稱和最后—個商品名稱。下面使用 LinkedList 集合來完成這些功能，實現代碼如下：
如上述代碼，首先創(chuàng)建了 5 個 String 對象，分別為 p1、p2、p3、p4 和 p5。同時將 p1、 p2、p3 和 p4 對象使用 add() 方法添加到 LinkedList 集合中，使用 addLast() 方法將 p5 對象添加到 LinkedList 集合中。分別調用 LinkedList 類中的 getFirst() 方法和 getLast() 方法獲取第一個和最后一個商品名稱。最后使用 removeLast() 方法將最后一個商品信息刪除，并將剩余商品信息打印出來。
LinkedList<String> 中的 <String> 是 Java 中的泛型，用于指定集合中元素的數據類型，例如這里指定元素類型為 String，則該集合中不能添加非 String 類型的元素。
運行程序，執(zhí)行結果如下：
*************** 商品信息 *************** 目前商品有： 六角螺母 電纜線 卷尺 原木方板 柜子 第一個商品的名稱為：六角螺母 最后一個商品的名稱為：柜子 刪除最后的元素，目前商品有： 六角螺母 電纜線 卷尺 原木方板ArrayList 類和 LinkedList 類的區(qū)別
- ArrayList 與 LinkedList 都是 List 接口的實現類，因此都實現了 List
的所有未實現的方法，只是實現的方式有所不同。 - ArrayList查詢速度快，LinkedList操作速度快
ArrayList 是基于動態(tài)數組數據結構的實現，訪問元素速度優(yōu)于 LinkedList。LinkedList 是基于鏈表數據結構的實現，占用的內存空間比較大，但在批量插入或刪除數據時優(yōu)于 ArrayList。 - 對于快速訪問對象的需求，使用 ArrayList 實現執(zhí)行效率上會比較好。需要頻繁向集合中插入和刪除元素時，使用 LinkedList
類比 ArrayList 類效果高。 - 不同的結構對應于不同的算法，有的考慮節(jié)省占用空間，有的考慮提高運行效率，對于程序員而言，它們就像是“熊掌”和“魚肉”，不可兼得。高運行速度往往是以犧牲空間為代價的，而節(jié)省占用空間往往是以犧牲運行速度為代價的。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的1.3 List集合：ArrayList和LinkedList类的用法及区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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