Java数据结构初阶——Collection、List的介绍与ArrayList

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文章目录

List的介绍
- 什么是List？
- List常见方法介绍
ArrayList

我们先来了解下List

List的介绍

什么是List？

在集合框架中，List是一个接口，继承自Collection。

Collection也是一个接口，Collection继承于Iterable接口，Collection接口中规范了后序容器中常用的一些方法，具体如下所示：

站在数据结构的角度来看， List就是一个线性表，即n个具有相同类型元素的有限序列，在该序列上可以执行增删改查以及变量等操作。

List常见方法介绍

List中提供了实现好的方法，下面介绍些常用方法：

List是个接口，并不能直接用来实例化对象。
如果要使用List，必须去实例化List的实现类。在集合框架中， ArrayList和LinkedList都实现了List接口。

ArrayList

ArrayList简介

在集合框架中，ArrayList是一个普通的类，实现了List接口，具体框架图如下：

关于ArrayList几点说明：

ArrayList是以泛型方式实现的，使用时必须要先实例化
ArrayList实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持随机访问
ArrayList实现了Cloneable接口，表明ArrayList是可以clone的
ArrayList实现了Serializable接口，表明ArrayList是支持序列化的
和Vector不同， ArrayList不是线程安全的，在单线程下可以使用，在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList
ArrayList底层是一段连续的空间，并且可以动态扩容，是一个动态类型的顺序表

ArrayList的使用

ArrayList的构造

java 复制代码

// 构造一个空的列表
List<Integer> list1 = new ArrayList<>();

//指定顺序表初始容量
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>(10);


ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>
(list2);// list3构造好之后 ， 与list中的元素一致

避免省略类型，否则：任意类型的元素都可以存放，使用时将是一场灾难。

ArrayList常见操作

ArrayList虽然提供的方法比较多，但是常用方法如下所示，需要用到其他方法时，可以查阅ArrayList的帮助文档。

注意：

java 复制代码

List<String> newlist = list. subList(0, 4);

使用list中[0, 4)之间的元素构成一个新的List< E >类型的list返回,但是和ArrayList共用一个elementData数组。也就是说subList不是拷贝元素返回给新的list，而是直接截取部分的地址，使newlist共用list空间中的元素。一旦修改newlist内容，原list也随之改变。

借助foreach遍历ArrayList时，foreach会自动遍历有效元素。
ArrayList会自动根据需要扩容，底层调用Array.copyOf(T[] original, int newLength)

所以在调用add()方法方时候，不用担心空间不足的问题。但要注意，空ArrayList是不能调用set()方法的，这可不会自动扩容给我们用。
ArrayList 的 E remove(int index) 方法返回值为被删除的索引位置上的元素（类型与泛型 E 一致）。可以利用此特性边删除边接收删除的元素以利用。

ArrayList的问题及思考

ArrayList底层使用连续的空间，任意位
置插入或删除元素时，需要将该位置后序
元素整体往前或者往后搬移，故时间复杂
度为O(N)
增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧
空间。会有不小的消耗。
增容一般是呈1.5或2倍的增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到200，我们再继续插入了5个数
据，后面没有数据插入了，那么就浪费了
95个数据空间。

下节我们来解决上述问题。

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