Java集合（二）之List

╰+攻爆jí腚メ 2022-05-24 14:08 332阅读 0赞

### 前言 ###

List本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。  
ListIterator是List集合特有的迭代器。  
ListIterator it = list.listIterator;//取代Iterator it = list.iterator;

List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。  
\- ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。  
\- LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。  
\- Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

## 一、List接口 ##

#### 1.1 List接口概述 ####

List类型集合特点：**集合中的元素有序且可重复,有下标** 。  
 注:有序指的是**元素放到集合中的顺序和循环遍历出来的顺序一致。**  
List接口常见的实现类有:ArrayList、LinkedList、Vector等  
 对于数据的随机访问,ArrayList效率优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针。  
 对于新增和删除操作add和remove,LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。  
 Vector是线程安全的集合,但是速度慢。

#### 1.2 迭代器 ####

在讲集合之前我们先来说一下迭代器，因为之后我们遍历数据的时候要用到迭代器。

**1）迭代器原理**  
迭代器是对**集合进行遍历**,而每一个集合内部的存储结构都是不同的,所以每一个集合存和取都是不一样,  
那么就需要在每一个类中定义hasNext()和next()方法,这样做是可以的,但是会让整个集合体系过于臃肿,  
迭代器是将这样的方法向上抽取出接口,然后在每个类的内部,定义自己迭代方式,这样做的好处有二,第一规定  
了整个集合体系的遍历方式都是hasNext()和next()方法,第二,代码有底层内部实现,使用者不用管怎么实现  
的,会用即可 。

**2）Iterator中的方法**

boolean hasNext()
         如果仍有元素可以迭代，则返回 true。 
     E next() 
        返回迭代的下一个元素。 
     void remove() 
        从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素

**3）ListIterator接口**  
ListIterator是Iterator的子接口。那为什么要有这个特定的子接口呢？  
在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。因为会发生ConcurrentModificationException  
异常。所以，在迭代器时，只能用迭代器的放过操作元素，可是**Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断，**  
**取出，删除的操作**.**如果想要其他的操作如添加，修改等，就需要使用其子接口，ListIterator。**该接口只能  
通过List集合的listIterator方法获取。

ListIterator方法：

boolean hasNext()是否有下一个
     boolean hasPrevious()是否有前一个
     Object next()返回下一个元素
     Object previous();返回上一个元素

#### 1.3 List中特有的方法 ####

增
        add(index,element);
        addAll(index,Collection);
    
    删
        remove(index);
    
    改
        set(index,element);
    查
        get(index):
        subList(from,to);
        listIterator();
        int indexOf(obj):获取指定元素的位置。
        ListIterator listIterator();

举例：

//通过size()和get()方法结合使用遍历
            List<Student> list = new ArrayList<>();
            list.add(new Student("张三",12));
            list.add(new Student("李四",23));
            list.add(new Student("王五",54));
            list.add(new Student("小二",34));
    
            for (int i = 0; i <list.size() ; i++) {
                Student s = (Student)list.get(i);
                System.out.println(s.getName()+":"+s.getAge());
            }

#### 1.4 集合中并发修改异常产生的原因及解决方案 ####

需求：我有一个集合，请问，我想判断里面有没有”hello”这个元素，如果有，我就添加一个”world”  
元素，请写代码实现。

List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("meinv");
            list.add("gt");
            list.add("ecg");
            list.add("hello");
            list.add("bvc");
            list.add("aew");
    
            Iterator<String> it = list.iterator();
            while (it.hasNext()){
                String str = (String)it.next();
                if(str.equals("hello")){
                    list.add("world");  //这里会抛出ConcurrentModificationException并发修改异常
                }
            }

解决方案：  
 迭代器迭代元素，迭代器修改元素(ListIterator的特有功能add)　  
 集合遍历元素，集合修改元素

ListIterator lit = list.listIterator();        //如果想在遍历的过程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法
                while(lit.hasNext()) {
                    String str = (String)lit.next();
                    if(str.equals("hello")) {
                        lit.add("world");    
                        //list.add("world");
                    }
                }

## 二、List实现类 ##

#### 2.1 ArrayList ####

**1)ArrayList去除集合中字符串的重复值(字符串的内容相同)**  
我们可以创建一个新的集合去存储没有重复值的集合

public static void main(String[] args) {
                    ArrayList list = new ArrayList();
                    list.add("a");
                    list.add("a");
                    list.add("b");
                    list.add("b");
                    list.add("b");
                    list.add("c");
                    list.add("c");
                    list.add("c");
                    list.add("c");
    
                    System.out.println(list);
                    ArrayList newList = getSingle(list);
                    System.out.println(newList);
                }
    
                /*
                 * 去除重复
                 * 1,返回ArrayList
                 * 2,参数列表ArrayList
                 */
                public static ArrayList getSingle(ArrayList list) {
                    ArrayList newList = new ArrayList();            //创建一个新集合
                    Iterator it = list.iterator();                    //获取迭代器
                    while(it.hasNext()) {                            //判断老集合中是否有元素
                        String temp = (String)it.next();            //将每一个元素临时记录住
                        if(!newList.contains(temp)) {                //如果新集合中不包含该元素
                            newList.add(temp);                        //将该元素添加到新集合中
                        }
                    }
                    return newList;                                    //将新集合返回
                }

**2)去除ArrayList中重复自定义对象元素**  
分析：  
我们通过查看上面的例子中，contains()方法底层也是通过equals来做判断的，所以这里我们需要  
判断自定义对象的话，我们需要在Student类中重写equals方法。  
这里我们使用contains()方法判断是否包含，底层依赖的是equals()方法  
remove()方法判断是否删除，底层依赖的也是equals()方法

remove源码：

public boolean remove(Object o) {
            if (o == null) {
                for (int index = 0; index < size; index++)
                    if (elementData[index] == null) {
                        fastRemove(index);
                        return true;
                    }
            } else {
                for (int index = 0; index < size; index++)
                    if (o.equals(elementData[index])) {
                        fastRemove(index);
                        return true;
                    }
            }
            return false;
        }

Student类:

package com.zyh.domain;
    
    public class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        public Student() {
        }
    
        public Student(String name,int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    
        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            Student s = (Student)obj;
            return this.name.equals(s.name)&&this.age==this.age;
        }
    }

ArrayListDemo:

package com.zyh.Collection.List;
    
    import com.zyh.domain.Student;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.ListIterator;
    
    //去除ArrayList中重复的Student对象元素
    public class ArrayListDemo_0010 {
        
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
            list.add(new Student("哥哥",34));
            list.add(new Student("姐姐",23));
            list.add(new Student("弟弟",15));
            list.add(new Student("花花",13));
            list.add(new Student("姐姐",23));
            list.add(new Student("花花",13));
            list.add(new Student("弟弟",15));
            list.add(new Student("花花",13));
            list.add(new Student("哥哥",34));
    
            ArrayList<Student> newList =getSignle(list);
    
            ListIterator<Student> slit = newList.listIterator();
            while (slit.hasNext()){
                Student s = slit.next();
                System.out.println(s.getName()+":"+s.getAge());
            }
        }
    
        public static ArrayList<Student> getSignle(ArrayList<Student> list){
            ListIterator<Student> slit = list.listIterator();
            ArrayList<Student> newList = new ArrayList<>();
            while (slit.hasNext()){
                Student s = slit.next();
                while (!newList.contains(s)){
                    newList.add(s);
                }
            }
            return newList;
        }
    }

#### 2.2 LinkedList ####

**1）LinkedList特有的方法**

public void addFirst(E e)及addLast(E e)
     public E getFirst()及getLast()
     public E removeFirst()及public E removeLast()
     public E get(int index);

**2）用LinkedList模拟栈数据结构的集合并测试**  
栈：先进后出 　　队列：先进先出  
需求：请用LinkedList模拟栈数据结构的集合，并测试

Stack详细实现类:

public class Stack<T>
    {
        private LinkedList<T> stack;
    
        //无参构造函数
        public Stack()
        {
            stack=new LinkedList<T>();
        }
        //构造一个包含指定collection中所有元素的栈
        public Stack(Collection<? extends T> c)
        {
            stack=new LinkedList<T>(c);
        }
        //入栈
        public void push(T t)
        {
            stack.addFirst(t);
        }
        //出栈
        public T pull()
        {
            return stack.remove();
        }
        //栈是否为空
         boolean isEmpty()
         {
             return stack.isEmpty();
         }
    
         //打印栈元素
         public void display()
         {
             for(Object o:stack)
                 System.out.println(o);
         }
    }

模拟类：

public class Stack {
                    private LinkedList list = new LinkedList();        //创建LinkedList对象
    
                    public void in(Object obj) {
                        list.addLast(obj);                            //封装addLast()方法
                    }
    
                    public Object out() {
                        return list.removeLast();                    //封装removeLast()方法
                    }
    
                    public boolean isEmpty() {
                        return list.isEmpty();                        //封装isEmpty()方法
                    }
                }

#### 2.3 Vector ####

**1）特有方法**

public void addElement(E obj)
     public E elementAt(int index)
     public Enumeration elements()

**2)使用枚举遍历**

Vector v = new Vector();                //创建集合对象,List的子类
                v.addElement("a");
                v.addElement("b");
                v.addElement("c");
                v.addElement("d");
    
                //Vector迭代
                Enumeration en = v.elements();            //获取枚举
                while(en.hasMoreElements()) {            //判断集合中是否有元素
                    System.out.println(en.nextElement());//获取集合中的元素
                }

## 三、List接口三个子类的特点与区别 ##

#### 2.1 List接口三个子类的特点 ####

*  ArrayList  
    底层数据结构是数组，查询快，增删慢。  
    线程不安全，效率高。
 *  Vector  
    底层数据结构是数组，查询快，增删慢。  
    线程安全，效率低。  
    Vector相对ArrayList查询慢(线程安全的)  
    Vector相对LinkedList增删慢(数组结构)
 *  LinkedList  
    底层数据结构是链表，查询慢，增删快。  
    线程不安全，效率高。

#### 2.2 List接口三个子类的区别 ####

*  Vector和ArrayList比较  
    区别：Vector是线程安全的,效率低。ArrayList是线程不安全的,效率高。  
    共同点:都是数组实现的
 *  ArrayList和LinkedList的区别  
    区别：ArrayList底层是数组实现,查询和修改快。  
       LinkedList底层是链表结构的,增和删比较快,查询和修改比较慢。  
    共同点:都是线程不安全的