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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、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
  • List接口的实现类常用的有：ArrayList、LinkedList、Vector

  • List添加的对象，所在的类要重写equals()方法

    1. Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
    2.  |----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
    3.      |----ArrayList：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
    4.      |----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
    5.      |----Vector：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

    常用方法

    List除了从Collection集合继承的方法外，List集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法
    添加
    **void add(int index, Object ele)**在index位置插入ele元素
    **boolean addAll(int index, Collection eles)**从index位置开始添加eles中的所有元素
    删除
    **Object remove(int index)**移除指定index位置的元素，返回被删的元素
    修改
    **Object set(int index, Object ele)**设置指定index位置的元素为ele
    查找
    **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
    获取
    **Object get(int index)**获取指定index位置的元素
    **List subList(int fromIndex, int toIndex)**返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
    遍历（没有学泛型之前，都要强转）

    • Iterator迭代器方式
    • foreach

    • 普通的循环 ```java @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)); }

@Test public void test2() { ArrayList list = new ArrayList(); list.add(123); list.add(456); list.add(“AA”); list.add(new Person(“Tom”,18)); list.add(456);

  1. // 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.
  2. int index = list.indexOf(4567);
  3. System.out.println(index);
  5. // 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.
  6. System.out.println(list.lastIndexOf(456));
  8. // Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
  9. Object obj = list.remove(0);
  10. System.out.println(obj);
  11. System.out.println(list);
  13. // Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
  14. list.set(1,"CC");
  15. System.out.println(list);
  17. // List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
  18. List subList = list.subList(2, 4);
  19. System.out.println(subList);
  20. System.out.println(list);

}

  1. ```java
  2. @Test
  3. public void test3() {
  4.     ArrayList list = new ArrayList();
  5.     list.add(123);
  6.     list.add(456);
  7.     list.add("AA");
  9.     // 方式一：Iterator迭代器方式
  10.     Iterator iterator = list.iterator();
  11.     while(iterator.hasNext()) {
  12.         System.out.println(iterator.next());
  13.     }
  15.     // 方式二：增强for循环
  16.     for(Object obj : list) {
  17.         System.out.println(obj);
  18.     }
  20.     // 方式三：普通for循环
  21.     for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
  22.         System.out.println(list.get(i));
  23.     }
  25.     // 方式四：Iterable的default方法
  26.     list.forEach(System.out::println);
  27. }

ArrayList

ArrayList是List接口的典型的、主要的实现类，本质上ArrayList是对象引用的一个”变长”数组
Arrays.asList(…)方法返回值既不是ArrayList实例，也不是Vector实例，是一个固定长度的List集合

  1. @Test
  2. public void test1() {
  3.     Collection coll = new ArrayList();
  4.     coll.add(123);
  5.     coll.add(456);
  6.     coll.add(new User("Tom", 20));
  7.     coll.add(new User("Tom"));
  8.     coll.add(false);
  10.     // iterator()遍历ArrayList集合
  11.     Iterator iterator = coll.iterator();
  12.     while (iterator.hasNext()) {
  13.         System.out.println(iterator.next());
  14.     }
  15. }

ArrayList的源码分析

JDK 7.0情况下

  1. ArrayList list = new ArrayList();    // 底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
  2. list.add(123);    // elementData[0] = new Integer(123);
  3. ...
  4. 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)

JDK8.0中ArrayList的变化

  1. ArrayList list = new ArrayList();    // Object[] elementData初始化为{}.并没创建长度为10的数组
  2. list.add(123);    // 第一次调用add()时，底层才创建长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
  3. ...

后续的添加和扩容操作与JDK7.0无异
ArrayListi在JDK1.8之前与之后的实现区别？

  • JDK 1.7：ArrayList像饿汉式，直接创建一个初始容量为10的数组

  • JDK 1.8：ArrayList像懒汉式，始创建一个长度为0的数组，添加第一个元素时再创建一个初始容量为10的数组

    1. public ArrayList() {
    2.   this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    3. }
    4. private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    LinkedList

    Linkedlist：双向链表，内部没有声明数组，而是定义内部类Node，作为 Linkedlist中保存数据的基本结构。Node除了保存数据，还定义了两个变量

  • prev变量记录前一个元素的位置

  • next变量记录下一个元素的位置

List接口 - 图1
对于频繁的插入和删除元素操作，建议使用LinkedList类，效率更高
新增方法
**void addFirst(Object obj)**
**void addLast(Object obj)**
**Object getFirst()**
**Object getlast()**
**Object removeFirst()**
**Object removeLast()**

LinkedList的源码分析

  1. LinkedList list = new LinkedList();    // 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
  2. list.add(123);    // 将123封装到Node中，创建了Node对象
  5. //    其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
  6. private static class Node<E> {
  7.     E item;
  8.     Node<E> next;
  9.     Node<E> prev;
  10.     Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
  11.         this.item = element;
  12.         this.next = next;
  13.         this.prev = prev;
  14.     }
  15. }

Vector

Vector是一个古老的集合，JDK1.0就有了，大多数操作与ArrayList相同，区别在于Vector是线程安全的

  • 在各种list中，最好把ArrayList作为默认选择
  • 当插入、删除频繁时，使用LinkedList
  • Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免选择使用，其实已经不用了。需要线程安全调用Collections的synchronizedArrayList()方法，将ArrayList转换为线程安全的即可。
  • JDK7.0和JDK8.0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

    Stack

    Stack 是先进后出的栈结构，其并不直接实现具体的逻辑，而是通过继承 Vector 类，调用 Vector 类的方法实现
    Stack 类代码非常简单，其有 3 个核心方法：push、pop、peek（取最后面的一个值）

    面试题

    请问 ArrayList/LinkedList/Vector的异同？谈谈你的理解？ArrayList底层是什么？扩容机制？ Vector和 ArrayList的最大区别？

  • ArrayList和Linkedlist的异同：
    二者都线程不安全，相比线程安全的 Vector，ArrayList执行效率高。 此外，ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，Linkedlist基于链表的数据结构。对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于Linkedlist，因为Linkedlist要移动指针。对于新增和删除操作add（特指插入）和 remove，LinkedList比较占优势，因为 ArrayList要移动数据。

  • ArrayList和 Vector的区别：
    Vector和ArrayList几乎是完全相同的，唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized)，属于强同步类，因此开销就比ArrayList要大，访问要慢。正常情况下，大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector，因为同步完全可以由程序员自己来控制。Vector每次扩容请求其大小的2倍空间，而ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack ```java @Test public void testListRemove() { List list = new ArrayList(); list.add(1); list.add(2); list.add(3); updateList(list); System.out.println(list); }

// 区分List中remove(int index)和remove(Object obj) private void updateList(List list) { // list.remove(2);//是索引2不是Object2 list.remove(new Integer(2)); } ```