深入浅出：掌握 ArrayList 集合常用方法，提升200%开发效率！

《Java零基础教学》是一套深入浅出的 Java 编程入门教程。全套教程从Java基础语法开始，适合初学者快速入门，同时也从实例的角度进行了深入浅出的讲解，让初学者能够更好地理解Java编程思想和应用。

本教程内容包括数据类型与运算、流程控制、数组、函数、面向对象基础、字符串、集合、异常处理、IO 流及多线程等 Java 编程基础知识，并提供丰富的实例和练习，帮助读者巩固所学知识。本教程不仅适合初学者学习，也适合已经掌握一定 Java 基础的读者进行查漏补缺。

前言

大家好！我是不熬夜崽崽，相信大家在日常的 Java 开发中，ArrayList 是最常用的集合类之一，它广泛应用于存储和操作动态数据。作为一个基于数组实现的动态数据结构，ArrayList 提供了灵活且高效的方法来操作数据，比如增加、删除、获取元素等。虽然它背后有一些实现细节和性能的考量，但如果能充分掌握它的常用方法，不仅能帮助你更好地写出高效的代码，还能避免一些潜在的错误，那你看到这，还不愿意继续往下看么？

今天，我们就来一起深入探讨 ArrayList 类的一些常用方法，看看它是如何在我们实际开发中提供帮助的。本文的目的就是给你一份既有技术含量又具实用性的集合类开发参考指南，让你在开发 Java 之路更加得心应手！

摘要

本文将深入解析 Java ArrayList 类中的常用方法，包括 add()、remove()、get()、set() 和 size()。我们不仅会讲解这些方法的基本用法，还会通过实例代码，分析它们在实际应用中的优缺点，并结合测试用例展示如何验证这些方法的效果。希望通过本文的学习，大家能更好地理解和使用 ArrayList，避免在开发过程中遇到不必要的麻烦。

简介

ArrayList集合是Java 集合框架中的一个重要类，它实现了 List 接口，底层依赖动态数组。与 LinkedList 相比，ArrayList 的查找效率较高，但在插入和删除元素时相对较慢，因为每次操作都需要移动数组中的元素。理解它的常用方法，可以帮助我们在不同场景下合理选择和使用。

在接下来的内容中，我们将逐一介绍 add()、remove()、get()、set() 和 size() 方法，分别说明它们的功能、使用场景以及优缺点。

概述

ArrayList 提供了多种方法来进行元素的增删查改，下面是这些方法的简要概述：

• add(E e)：向列表中添加一个元素。
• remove(Object o)：从列表中删除指定元素。
• get(int index)：获取指定位置的元素。
• set(int index, E element)：设置指定位置的元素。
• size()：获取 ArrayList 中元素的个数。

这些方法看起来简单，但如果使用不当，可能会引发一些性能或逻辑问题。因此，了解它们的内部实现和适用场景非常重要。

核心源码解读

ArrayList 类的核心源码实现主要依赖于动态数组。每当 ArrayList 中的元素个数超过当前数组的大小时，ArrayList 会自动扩容。扩容时，通常是将数组的大小增加为原来的 1.5 倍。

举个简单例子，假设我们需要使用 add() 方法往一个空的 ArrayList 中添加元素。最初，ArrayList 内部的数组大小可能为 10，当我们添加的元素超过这个容量时，ArrayList 会自动扩展。

方法讲解与案例分析

1. add() 方法

add(E e) 是 ArrayList 中最常用的方法之一，通常用于向 ArrayList 中添加元素。其实现原理是，如果内部数组还有空间，就直接将元素添加到末尾；如果没有空间了，它会扩容数组并将新元素添加进去。

代码示例：

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");

        System.out.println("ArrayList: " + list);
    }

输出：

ArrayList: [Apple, Banana, Cherry]

2. remove() 方法

remove() 方法用于删除 ArrayList 中的指定元素。它会找到该元素，并将其从列表中移除。如果删除成功，返回 true，否则返回 false。需要注意的是，删除元素时会导致后面的元素左移，这可能会影响性能。

代码示例：

list.remove("Banana"); // 删除指定元素
System.out.println("After removal: " + list);

输出：

After removal: [Apple, Cherry]

3. get() 方法

get(int index) 用于获取指定位置的元素。如果索引超出范围，会抛出 IndexOutOfBoundsException 异常。

代码示例：

String item = list.get(1); // 获取索引为1的元素
System.out.println("Item at index 1: " + item);

输出：

Item at index 1: Cherry

4. set() 方法

set(int index, E element) 方法用于替换指定位置的元素。如果指定的位置不存在，会抛出 IndexOutOfBoundsException 异常。

代码示例：

list.set(0, "Grapes"); // 将索引为0的元素替换为" Grapes"
System.out.println("After set: " + list);

输出：

After set: [Grapes, Cherry]

5. size() 方法

size() 方法用于获取 ArrayList 中的元素个数。它返回的是当前 ArrayList 的长度，而不是其容量。

代码示例：

int size = list.size(); // 获取元素个数
System.out.println("Size of ArrayList: " + size);

输出：

Size of ArrayList: 2

应用场景演示

我们在实际开发中，ArrayList 的应用非常广泛，特别是在我们需要动态管理元素的情况下。比如，在处理用户输入、动态生成报告数据、存储不确定数量的对象时，ArrayList 都能提供很好的支持。

例如，当我们开发一个在线商城时，可能会用到 ArrayList 来存储购物车中的商品。用户添加商品时，ArrayList 的 add() 方法会派上用场；删除商品时，则可以通过 remove() 方法来实现；而展示购物车时，我们就可以使用 get() 方法来获取每个商品的详细信息。

优缺点分析

优点：

1. 动态扩容 ：ArrayList 可以根据需要动态扩展容量，避免了固定大小数组的局限。
2. 查找效率高 ：在已知索引的情况下，ArrayList 提供 O(1) 的查找速度。
3. 灵活性强：可以任意修改、删除、添加元素，操作非常灵活。

缺点：

1. 插入和删除性能较差：在中间位置插入或删除元素时，效率较低，因为需要移动大量元素。
2. 内存浪费：如果频繁添加元素而不进行容量调整，可能会浪费较多的内存。
3. 线程不安全 ：ArrayList 是非线程安全的，若在多线程环境中使用，需要额外的同步措施。

测试用例

示例代码

接着，我给大家展示下，结合理论与实战给大家把知识点讲透，案例代码如下：

我们通过一个简单的测试用例来验证这些方法的功能。

package com.example.javase.wf.jinshiplan.demo202504.demo2;

import java.util.ArrayList;

/**
 * @Author wf
 * @Date 2025-04-13 18:30
 */
public class ArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");

        System.out.println("Initial list: " + list);
        list.remove("Banana");
        System.out.println("After removal: " + list);
        list.set(0, "Grapes");
        System.out.println("After set: " + list);
        System.out.println("Item at index 1: " + list.get(1));
        System.out.println("Size of list: " + list.size());
    }
}

输出预期结果

根据如上所给代码案例，预期输出结果如下：

Initial list: [Apple, Banana, Cherry]
After removal: [Apple, Cherry]
After set: [Grapes, Cherry]
Item at index 1: Cherry
Size of list: 2

结果运行展示

根据如上案例，本地实际结果运行展示如下，仅供参考：

代码解析

根据如上我所给出的案例demo，着重进行代码解析，希望能够辅助大家理解。

如上我给的这段测试用例演示了如何使用 Java 中的 ArrayList 来操作集合。ArrayList 是一个动态数组，允许在运行时进行元素的添加、删除、修改等操作。以下是对代码的逐步解析：

1. ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

   • 这行代码创建了一个空的 ArrayList，它用于存储字符串类型的数据。ArrayList 在初始化时没有指定大小，内部会根据需要动态调整大小。

2. list.add("Apple");

   • add(E e) 方法用于将一个元素添加到 ArrayList 的末尾。在这里，"Apple" 被添加到列表中。

3. list.add("Banana");

   • 同理，这行代码将 "Banana" 添加到列表的末尾。

4. list.add("Cherry");

   • 再次使用 add() 方法，将 "Cherry" 添加到列表末尾。

5. System.out.println("Initial list: " + list);

   • 打印当前 ArrayList 的内容，输出 ["Apple", "Banana", "Cherry"]。

6. list.remove("Banana");

   • remove(Object o) 方法用于从列表中移除指定的元素。在这里，它删除了 "Banana"。移除后，列表变为 ["Apple", "Cherry"]。

7. System.out.println("After removal: " + list);

   • 打印移除元素后的列表，输出 ["Apple", "Cherry"]。

8. list.set(0, "Grapes");

   • set(int index, E element) 方法用于替换指定索引位置的元素。这里将索引为 0 的元素（即 "Apple"）替换为 "Grapes"。替换后，列表变为 ["Grapes", "Cherry"]。

9. System.out.println("After set: " + list);

   • 打印替换元素后的列表，输出 ["Grapes", "Cherry"]。

10. System.out.println("Item at index 1: " + list.get(1));

    • get(int index) 方法返回指定索引位置的元素。这里获取索引为 1 的元素（即 "Cherry"），输出 Cherry。

11. System.out.println("Size of list: " + list.size());

    • size() 方法返回列表中的元素数量。在这里，列表中有 2 个元素，所以输出 2。

总结：

总而言之，这段代码通过 ArrayList 展示了几个常见的方法：

• add()：向列表中添加元素
• remove()：从列表中删除元素
• set()：替换列表中特定索引位置的元素
• get()：获取指定索引位置的元素
• size()：获取列表的大小

小结

通过上面的分析与示例，我们可以看到 ArrayList 提供了非常强大的功能来操作动态数据。它不仅支持灵活的增、删、改、查操作，而且其底层实现也能保证高效的查找。不过，需要注意的是，在某些高频率插入或删除元素的场景下，ArrayList 的性能可能会受到影响，这点我们在日后的篇幅中会着重讲解，此处先不研究展开探讨。

总结

ArrayList类，它是 Java 中不可或缺的一个容器类，理解其常用方法并熟练掌握它们的使用，不仅能帮助我们在开发中提高效率，还能避免一些性能和逻辑问题。希望大家能在实际开发中灵活运用这些方法，让自己的代码更加简洁和高效，现在你们还会怀疑它不好用了么？

寄语

在编程的道路上，我们最重要的就是不断学习和总结。每一次的实践和积累，都会让你成为更好的开发者。希望这篇文章对你有所帮助，也希望你在开发中能轻松应对各种数据操作场景！加油！

最后，大家如果觉得看了本文有帮助的话，麻烦给不熬夜崽崽点个三连（点赞、收藏、关注）支持一下哈，大家的支持就是我写作的无限动力。