Java类集框架——List接口

傷城~ 2022-09-25 06:23 295阅读 0赞

## 学习目标 ##

掌握List接口与Collection接口的关系。

掌握List接口的常用子类：ArrayList、Vector。

掌握ArrayList与Vector类的区别。

Collection下分为很多的子接口，其中有一个List接口，List接口中可以存放任意的数据。而且在List接口中内容是允许重复的。

List接口的功能要比Collection接口强大很多，因为大量扩充了Collection接口的操作。

##  List接口的扩展方法 ##

1、public void add(int index,E element)普通  在指定的位置增加元素。

2、public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)  普通 在指定的位置增加一组元素。

3、E get(int index)  普通 返回指定位置的元素。

4、public int indexOf(Object o) 普通 查找指定元素的位置。

5、public int lastIndexOf(Object o) 普通 从后向前查找指定元素的位置。

6、public ListIterator<E> listIterator()普通 为ListIterator接口实例化。

7、public E remove(int index) 普通 按指定的位置删除元素。

8、public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) 普通 取出集合中的子集合。

9、public E set(int index, E element)普通 替换指定位置的元素。

## List接口的常用子类——ArrayList ##

ArrayList是List子类，可以直接通过对象的多态性，为List接口实例化。

此类的定义如下：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>,RandomAccess, Cloneable, Serializable

AbstractList类的定义如下：

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E>

如果要想使用接口，则肯定要使用对象的多态性进行实例化操作，那么对于List接口本身也是一样的。

ArrayList是List中最常用的子类。

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    import java.util.Collection ;
    public class ArrayListDemo01{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add("World") ;	// 默认情况下是向后加入
    		System.out.println(allList) ;
    
    	}
    };

![Center][]

在指定的位置添加，添加的方法是List接口自己扩充的方法。

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    import java.util.Collection ;
    public class ArrayListDemo01{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		Collection<String> allCollection = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allCollection = new ArrayList<String>() ;	// 指定一个集合
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		System.out.println(allList) ;
    		allCollection.add("LIUXUN") ;	// 向Collection中加入内容
    		allCollection.add("1993") ;
    		allList.addAll(allCollection) ;
    		System.out.println(allList) ;
    	}
    };

![Center 1][]注意：在指定的位置增加一个元素并不会替换原来的元素 而是后移。

在指定的位置上增加一组元素。

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    import java.util.Collection ;
    public class ArrayListDemo01{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		Collection<String> allCollection = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allCollection = new ArrayList<String>() ;	// 指定一个集合
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		System.out.println(allList) ;
    		allCollection.add("LIUXUN") ;	// 向Collection中加入内容
    		allCollection.add("1993") ;
    		allList.addAll(allCollection) ;
    		allList.addAll(0,allCollection) ;
    		System.out.println(allList) ;
    	}
    };

![Center 2][]

既然可以增加数据，那么就可以删除数据。

List中存在两种删除：根据对象内容、根据对象的编号。

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    public class ArrayListDemo02{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		allList.add("liuxun") ;	// 向Collection中加入内容
    		allList.add("1993") ;
    		allList.remove(0) ; // 删除第一个元素，指定删除的位置
    		allList.remove("Hello") ;	// 此方法由Collection接口继承而来
    		System.out.println(allList) ;
    	}
    };

![Center 3][]  
集合中的内容可以添加，可以删除，那么实际上最重要的就是输出。

在List接口中提供了get()方法，利用此方法就可以完成输出。

通过循环完成，循环的次数由size()方法取得。

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    public class ArrayListDemo03{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		allList.add("liuXun") ;	// 向Collection中加入内容
    		allList.add("1993") ;
    		System.out.print("由前向后输出：") ;
    		for(int i=0;i<allList.size();i++){
    			System.out.print(allList.get(i) + "、") ;
    		}
    		System.out.print("\n由后向前输出：") ;
    		for(int i=allList.size()-1;i>=0;i--){
    			System.out.print(allList.get(i) + "、") ;
    		}
    	}
    };

![Center 4][]  
此种输出方式是List接口所独有的，而其他接口没有的，尤其是Collection中是没有根据索引取出内容的操作。

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    public class ArrayListDemo04{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		allList.add("liuxun") ;	// 向Collection中加入内容
    		allList.add("1993728") ;
    		String str[] = allList.toArray(new String[]{}) ;	// 指定好类型
    		System.out.print("指定数组类型：") ;
    		for(int i=0;i<str.length;i++){
    			System.out.print(str[i] + "、") ;
    		}
    		System.out.print("\n返回对象数组：") ;
    		Object obj [] = allList.toArray() ;	// 返回Object类型
    		for(int i=0;i<obj.length;i++){
    			String temp = (String)obj[i] ;	// 进行向下转型
    			System.out.print(temp + "、") ;
    		}
    	}
    };

![Center 5][]

既然已经完成基本的输出功能，集合中还有以下几个操作：

判断集合是否为空：boolean isEmpty()

截取部分集合：List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) 由List接口扩充。

查找指定的对象是否存在：int indexOf(Object o) 如果查找到则返回位置，否则返回-1.

查找是否存在：boolean contains(Object o)

import java.util.ArrayList ;
    import java.util.List ;
    public class ArrayListDemo05{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		allList = new ArrayList<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		System.out.println("集合操作前是否为空？" + allList.isEmpty()) ;
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		allList.add("liuxun") ;	// 向Collection中加入内容
    		allList.add("1993728") ;
    		System.out.println(allList.contains("Hello")?"\"Hello\"字符串存在！" : "\"Hello\"字符串不存在！") ;
    		List<String> allSub = allList.subList(1,3) ;	// 字符串截取
    		System.out.println("集合截取：") ;
    		for(int i=0;i<allSub.size();i++){
    			System.out.print(allSub.get(i) + "、") ;
    		}
    		System.out.println("\nliuxun字符串的位置：" + allList.indexOf("liuxun")) ;
    		System.out.println("集合操作后是否为空？" + allList.isEmpty()) ;
    	}
    };

![Center 6][]  
以上的操作都是由ArrayList子类完成的。

## 挽救的子类：Vector ##

在List集合接口中还有一个子类：Vector，Vector类属于一个挽救的子类，从整个JAVA的集合发展史上看，Vector算是一个元老级的类，在JDK1.0的时候就已经存在此类。但是到了JAVA2（JDK1.2）之后重点强调了集合框架的概念，所以先后定义了很多的新接口（如：List等），但是考虑到一大部分的人已经习惯了使用Vector类，所以JAVA设计者，就让Vector类多实现了一个List接口，这才将其保留下来。但是因为其是List子类，所以Vector类的使用与之前没有太大区别。

Vector类的定义：

public class Vector<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serialzable

但是，虽然Vector类是旧的类，但是因为让其实现了List的接口，所以对于程序来讲是一样的。

import java.util.Vector ;
    import java.util.List ;
    public class VectorDemo01{
    	public static void main(String args[]){
    		List<String> allList = null ;
    		allList = new Vector<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.add(0,"World") ;	// 在第一个位置上添加新的内容
    		allList.add("liuxun") ;	// 向Collection中加入内容
    		allList.add("1993728") ;
    		for(int i=0;i<allList.size();i++){
    			System.out.print(allList.get(i) + "、") ;
    		}
    	}
    };

![Center 7][]  
因为Vector类本身属于旧的类，所以在类中也提供了很多重复的方法。

增加元素：public void addElement(E obj) 此方法是最早的增加元素的操作，之后此方法的功能与add()方法是一致的。

import java.util.Vector ;
    import java.util.List ;
    public class VectorDemo02{
    	public static void main(String args[]){
    		Vector<String> allList = null ;
    		allList = new Vector<String>() ;	// 指定操作的泛型为String
    		allList.addElement("Hello") ;	// 此方法由Collection接口而来
    		allList.addElement("liuxun") ;	// 向Collection中加入内容
    		allList.addElement("1993728") ;
    		for(int i=0;i<allList.size();i++){
    			System.out.print(allList.get(i) + "、") ;
    		}
    	}
    };

## 子类的差异：ArrayList与Vector的区别 ##

1、从推出时间上看：ArrayList是JDK1.2之后推出的，属于新的操作类。Vector是JDK1.0推出的，属于旧的操作类。

2、性能上比较：ArrayList采用异步的处理方式，性能更高。Vector采用同步的处理方式，性能较低。

3、线程安全：ArrayList属于非线程安全的操作类，Vector属于线程安全的操作类。

4、输出：ArrayList只能使用Iterator、foreach输出，Vector可以使用Iterator、foreach、Enumeration输出。

总结：

1、List中允许有重复元素。

2、ArrayList和Vector类的区别。

[Center]: /images/20220718/33a842724cfe4cafb79eb3f4966c06e8.png
[Center 1]: /images/20220718/d9a56addf1a1469cbb21fceaaa367b8e.png
[Center 2]: /images/20220718/dbdf464533cd42fb84e31d1434bc465a.png
[Center 3]: /images/20220718/7612ba79cae64aea84c00600c05fbc98.png
[Center 4]: /images/20220718/5abd2f7397ac400483a0a6741fb0833e.png
[Center 5]: /images/20220718/da07248b380646d3ba358a9085f79c6e.png
[Center 6]: /images/20220718/2b9f7c3bb39a4d8dbda4aa78314d6383.png
[Center 7]: /images/20220718/4c0c63750f2d46619bfca5a01a88643c.png