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Java List集合:ArrayList類、LinkList類、ArrayList類和LinkList類的區別

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List 接口實現了 Collection 接口,它主要有兩個實現類:ArrayList 類和 LinkedList 類。在 List 集合中允許出現重復元素。與 Set 集合不同的是,在 List 集合中的元素是有序的,可以根據索引位置來檢索 List 集合中的元素,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。

ArrayList 類

ArrayList 類提供了快速的基于索引的成員訪問方式,對尾部成員的增加和刪除支持較好。使用 ArrayList 創建的集合,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。該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 的元素的列表,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。

表1 ArrayList類的常用方法
方法名稱 說明
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(Obj ect 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, E element) 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

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
{   
    //商品類
    private int id;    //商品編號
    private String name;    //名稱
    private float price;    //價格
    public Product(int id,String name,float price)
    {
        this.name=name;
        this.id=id;
        this.price=price;
    }
    //這里是上面3個屬性的setter/getter方法,這里省略
    public String toString()
    {
        return"商品編號:"+id+",名稱:"+name+",價格:"+price;
    }
}

(2) 創建一個測試類,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 Test03
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Product pd1=new Product(4,"木糖醇",10);
        Product pd2=new Product(5,"洗發水",12);
        Product pd3=new Product(3,"熱水壺",49);
        List list=new ArrayList();    //創建集合
        list.add(pd1);
        list.add(pd2);
        list.add(pd3);
        System.out.println("*************** 商品信息 ***************");
        for(int i=0;i<list.size();i++)
        {
            //循環遍歷集合,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。
*************** 商品信息 ***************
商品編號:4,名稱:木糖醇,價格:10.0
商品編號:5,名稱:洗發水,價格:12.0
商品編號:3,名稱:熱水壺,價格:49.0

例 2

在使用 List 集合時需要注意區分 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() 方法的區別。
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:"+list.size());
    System.out.println("list 集合中的元素如下:");
    Iterator it=list.iterator();
    while(it.hasNext())
    {
        System.out.print(it.next()+"、");
    }
    System.out.println("\n在 list 集合中'丨'第一次出現的位置是:"+list.indexOf("|"));
    System.out.println("在 list 集合中'丨'最后一次出現的位置是:"+list.lastIndexOf("|"));
}

上述代碼創建一個 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:7
list 集合中的元素如下:
One、|、Two、|、Three、|、Four、
在 list 集合中'|'第一次出現的位置是:1
在 list 集合中'|'最后一次出現的位置是: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。
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:"+list.size());
    System.out.println("list 集合中的元素如下:");
    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 集合中元素數量:"+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:7
list 集合中的元素如下:
One、Two、Three、Four、Five、Six、Seven、
sublist 集合中元素數量:3
sublist 集合中的元素如下:
Three、Four、Five、

LinkList類

LinkedList 類采用鏈表結構保存對象,這種結構的優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 Connection 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。

表2 LinkList類中的方法
方法名稱 說明
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 4

在倉庫管理系統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:
public static void main(String[] args)
{
    LinkedList<String> products=new LinkedList<String>();    //創建集合對象
    String p1=new String("六角螺母");
    String p2=new String("10A 電纜線");
    String p3=new String("5M 卷尺");
    String p4=new String("4CM 原木方板");
    products.add(p1);    //將 pi 對象添加到 LinkedList 集合中
    products.add(p2);    //將 p2 對象添加到 LinkedList 集合中
    products.add(p3);    //將 p3 對象添加到 LinkedList 集合中
    products.add(p4);    //將 p4 對象添加到 LinkedList 集合中
    String p5=new String("標準文件夾小柜");
    products.addLast(p5);    //向集合的末尾添加p5對象
    System.out.print("*************** 商品信息 ***************");
    System.out.println("\n目前商品有:");
    for(int i=0;i<products.size();i++)
    {
        System.out.print(products.get(i)+"\t");
    }
    System.out.println("\n第一個商品的名稱為:"+products.getFirst());
    System.out.println("最后一個商品的名稱為:"+products.getLast());
    products.removeLast();    //刪除最后一個元素
    System.out.println("刪除最后的元素,目前商品有:");
    for(int i=0;i<products.size();i++)
    {
        System.out.print(products.get(i)+"\t");
    }
}

如上述代碼,首先創建了 5 個 String 對象,分別為 p1、p2、p3、p4 和 p5。同時將 pl、 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,執行結果如下:
*************** 商品信息 ***************
目前商品有:
六角螺母    10A 電纜線    5M 卷尺    4CM 原木方板    標準文件夾小柜   
第一個商品的名稱為:六角螺母
最后一個商品的名稱為:標準文件夾小柜
刪除最后的元素,目前商品有:
六角螺母    10A 電纜線    5M 卷尺    4CM 原木方板



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