Java 中的List
Collection
Java标准库自带的java.util
包提供了集合类:Collection
,它是除Map
外所有其他集合类的根接口。
注意,所有集合只能存引用类型。
继承体系结构:
Collection
List
ArrayList
Vector
LinkedList
Set
HashSet
TreeSet
List和Set区别在于,前者有序按索引排列,后者保证没有重复元素的集合。
Java集合的设计有几个特点:一是实现了接口和实现类相分离,例如,有序表的接口是List
,具体的实现类有ArrayList
,LinkedList
等,二是支持泛型,我们可以限制在一个集合中只能放入同一种数据类型的元素。
List<String> list = new ArrayList<>(); // 只能放入String类型
Java访问集合总是通过统一的方式——迭代器(Iterator)来实现,这个后面再说。
List
有序集合(也称为序列 )。
几个主要的接口方法:
- 在末尾添加一个元素:
boolean add(E e)
- 在指定索引添加一个元素:
boolean add(int index, E e)
- 删除指定索引的元素:
int remove(int index)
- 删除某个元素:
int remove(Object e)
- 获取指定索引的元素:
E get(int index)
- 获取链表大小(包含元素的个数):
int size()
对比ArrayList和LinkedList
ArrayList | LinkedList | |
获取指定元素 | 速度很快 | 需要从头开始查找元素 |
添加元素到末尾 | 速度很快 | 速度很快 |
在指定位置添加/删除 | 需要移动元素 | 不需要移动元素 |
内存占用 | 少 | 较大 |
通常情况下,我们总是优先使用ArrayList
。
arraylist linkedlist vector区别参考
除了使用ArrayList
和LinkedList
,我们还可以通过List
接口提供的of()
方法,根据给定元素快速创建List
:
List<Integer> list = List.of(1, 2, 5);
但是List.of()
方法不接受null
值,如果传入null
,会抛出NullPointerException
异常。
使用迭代器Iterator来访问List
Iterator
本身也是一个对象,但它是由List
的实例调用iterator()
方法的时候创建的。Iterator
对象知道如何遍历一个List
,并且不同的List
类型,返回的Iterator
对象实现也是不同的,但总是具有最高的访问效率。
Iterator
对象有两个方法:boolean hasNext()
判断是否有下一个元素,E next()
返回下一个元素。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("apple", "pear", "banana");
for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
Java的for each
循环本身就可以帮我们使用Iterator
遍历
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("apple", "pear", "banana");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
}
}
List和Array转换
把List
变为Array
有三种方法,第一种是调用toArray()
方法直接返回一个Object[]
数组:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("apple", "pear", "banana");
String[] array = list.toArray();
for (String s : array) {
System.out.println(s);
}
}
}
这种方法会丢失类型信息,所以实际应用很少。
第二种方式是给toArray(T[])
传入一个类型相同的Array
,List
内部自动把元素复制到传入的Array
中:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = List.of(12, 34, 56);
Integer[] array = list.toArray(new Integer[3]);
for (Integer n : array) {
System.out.println(n);
}
}
}
注意到这个toArray(T[])
方法的泛型参数<T>
并不是List
接口定义的泛型参数<E>
,所以,我们实际上可以传入其他类型的数组,例如我们传入Number
类型的数组,返回的仍然是Number
类型:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = List.of(12, 34, 56);
Number[] array = list.toArray(new Number[3]);
for (Number n : array) {
System.out.println(n);
}
}
}
但是,如果我们传入类型不匹配的数组,例如,String[]
类型的数组,由于List
的元素是Integer
,所以无法放入String
数组,这个方法会抛出ArrayStoreException
。
如果传入的数组不够大,那么List
内部会创建一个新的刚好够大的数组,填充后返回;如果传入的数组比List
元素还要多,那么填充完元素后,剩下的数组元素一律填充null
。
实际上,最常用的是传入一个“恰好”大小的数组:
Integer[] array = list.toArray(new Integer[list.size()]);
除了使用ArrayList
和LinkedList
,我们还可以通过List
接口提供的of()
方法,根据给定元素快速创建List
:
List<Integer> list = List.of(1, 2, 5);
但是List.of()
方法不接受null
值,如果传入null
,会抛出NullPointerException
异常。
把Array
变为List
就简单多了,通过List.of(T...)
方法最简单:
Integer[] array = { 1, 2, 3 };
List<Integer> list = List.of(array);
对于JDK 11之前的版本,可以使用Arrays.asList(T...)
方法把数组转换成List
。
他们的区别参考
注意,返回的List
不一定就是ArrayList
或者LinkedList
,因为List
只是一个接口,如果我们调用List.of()
,它返回的是一个只读List