Java 集合框架（List篇）

梦里梦外; 2024-03-16 17:45 108阅读 0赞

## 1、List集合 ##

> 当我们需要保存一组数据时，集合框架就是非常常用的工具之一。Java语言提供了许多不同类型的集合框架。其中最常用的是List集合框架。

> List接口是Java集合框架中最基本的一种形式，它允许存储重复元素，并可以按照索引访问集合中的元素。List集合的实现类有`ArrayList、LinkedList`和`Vector`等。

> **ArrayList**是基于动态数组实现的List集合。动态数组指的是在数组声明时无需给出数组大小，在运行时动态扩展。ArrayList支持常见的集合操作，如`添加、获取、删除、清空和遍历等操作`。由于ArrayList是基于动态数组实现的，所以随机访问元素的速度很快，但是插入和删除元素会导致数据移动，因此效率相对较低。

> **LinkedList**是基于双向链表实现的List集合，它也支持常见的集合操作。由于LinkedList是基于链表实现的，所以插入和删除元素的效率很快，但是随机访问元素的效率相对较低。

> **Vector**也是基于动态数组实现的List集合，但是它是线程安全的。Vector支持与ArrayList相同的操作，但是由于是线程安全的，所以在并发环境下效率相对较低。

> 总的来说，List集合框架是一个非常常用且重要的部分。选择不同的实现类可以根据需求来平衡不同的集合操作的效率。

![在这里插入图片描述][a1bfc7cff30e4db999999a72b6fb3f07.png]

### 1、list的特点 ###

list集合有两个特点：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>特点</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>代码</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>有序</td> 
   <td>List集合数据存进去的顺序和取出来的顺序一致</td> 
   <td><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/5768a377414f4e3aaad57c827934bc1a.png" alt="在这里插入图片描述"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>不唯一</td> 
   <td>List集合数据允许添加重复数据</td> 
   <td><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/5530c7e79df34f3ca9e753ff3fc8a23c.png" alt="在这里插入图片描述"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2、遍历方式 ###

#### 1、foreach ####

![在这里插入图片描述][195a73c48d7745deab053ca09ec44997.png]

#### 2、迭代器（Iterator ） ####

![在这里插入图片描述][54581be1598d4575bc0892c87fd6d914.png]

#### 3、for循环 ####

根据下标获取  
![在这里插入图片描述][eebda4da5f4a45ae8e853a82a2afcfca.png]

### 3、删除 ###

删除有三种方式：

1.  正向删除
2.  逆向删除
3.  迭代器删除

其实前两种方式都是差不多的，List集合删除推荐使用**迭代器**。

#### 1、正向删除 ####

![在这里插入图片描述][a7825fea6608491d8e338db63daaf9cd.png]

#### 2、逆向删除 ####

![在这里插入图片描述][a7bd7e1d97764a19a43a6589dc5e7e78.png]

#### 3、迭代器删除 ####

![在这里插入图片描述][458579e16cdc44f28282d6178c8b13c1.png]

> 先移动下标，在删除元素。

### 4.增长因子论证 ###

> 概念：初始化大小10、负载因子1.5、向下取整  
> 公式：容器大小\*1.5倍  
> 例如：10\*1.5=15、15\*1.5=22、22\*1.5=33 …

![在这里插入图片描述][8d18bb101f4a4c5697109711612a5a9f.png]

> List集合优化目的在于利用合理的存储空间存下所有元素数据，不多不少，不造成空间浪费。

**如果定义成一定的数，只要在这个数内都会是你定义的这个数，超过了才会增加。**  
![在这里插入图片描述][e5d0ea3ab7d240e48de140ca7d1f78c4.png]  
![在这里插入图片描述][a6ea8a23f3304bdd99e0989ee2cf3acb.png]

### 5、ArrayList的数据结构 ###

#### 1、堆栈 ####

堆栈的特点：先进后出

public class Demo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            LinkedList ll = new LinkedList();
            ll.add("lisi");
            ll.add("zs");
            ll.add("ww");
            DuiZhan duizhan= new DuiZhan(ll);
            System.out.println(duizhan.pop());
            System.out.println(duizhan.pop());
            System.out.println(duizhan.pop());
        }
    }
    class DuiZhan{
        
        LinkedList ll = null;
        public DuiZhan(LinkedList ll){
        
            this.ll = ll;
        }
    
        public void add(String a){
        
            ll.add(a);
        }
    
        public String pop(){
        
            return (String) ll.removeLast();
        }
    }

#### 2、队列 ####

队列的特点：先进先出

public class Demo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            LinkedList ll = new LinkedList();
            ll.add("lisi");
            ll.add("zs");
            ll.add("ww");
            Duilie duilie = new Duilie(ll);
            System.out.println(duilie.pop());
            System.out.println(duilie.pop());
            System.out.println(duilie.pop());
        }
    }
    class Duilie{
        
        LinkedList ll = null;
        public Duilie(LinkedList ll){
        
            this.ll = ll;
        }
    
        public void add(String a){
        
            ll.add(a);
        }
    
        public String pop(){
        
            return (String) ll.remove();
        }
    }

#### 3、集合框架ArrayList中的重复元素去重及其底层原理（去重） ####

public class Demo5 {
        
        	public static void main2(String[] args) {
        
    		List list = new ArrayList();
    		list.add("a");
    		list.add("b");
    		list.add("c");
    		System.out.println("目前集合容器中的元素：" + list);
    		if (!list.contains("b")) {
        
    			list.add("b");
    		}
    		System.out.println("目前集合容器中的元素：" + list);
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		List list = new ArrayList();
    		list.add(new Student("zs", 16));
    		list.add(new Student("ls", 17));
    		list.add(new Student("ww", 18));
    		System.out.println("目前集合容器中的元素：" + list);
    		if (!list.contains(new Student("ls", 17))) {
        
    			list.add(new Student("ls", 17));
    		}
    		System.out.println("目前集合容器中的元素：" + list);
    		if (list.contains(new Student("ls", 17))) {
        
    			list.remove(new Student("ls", 17));
    		}
    		System.out.println("目前集合容器中的元素：" + list);
    	}
    }
    
    class Student {
        
    	private String name;
    	private int age;
    
    	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 int hashCode() {
        
    		final int prime = 31;
    		int result = 1;
    		result = prime * result + age;
    		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
    		return result;
    	}
    
    	@Override
    	public boolean equals(Object obj) {
        
    		System.out.println("调用了equals方法。。。");
    		if (this == obj)
    			return true;
    		if (obj == null)
    			return false;
    		if (getClass() != obj.getClass())
    			return false;
    		Student other = (Student) obj;
    		if (age != other.age)
    			return false;
    		if (name == null) {
        
    			if (other.name != null)
    				return false;
    		} else if (!name.equals(other.name))
    			return false;
    		return true;
    	}
    
    	@Override
    	public String toString() {
        
    		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    	}
    }

> ArrayList中可能有重复元素，用Stream API去重底层实现是将ArrayList转化为HashSet集合，重复元素会被自动去除。ArrayList底层是数组结构，在扩容时会创建新数组，重复元素虽然存在但无法被访问。

很简单的理解就是重写equals()方法

## 2、迭代器原理 ##

![在这里插入图片描述][237fb6f9aec94add8b20fa71ba624c79.png]

## 3、泛型 ##

> JDK1.5以上才有。  
> 1）以类型为参数的类叫做泛型  
> 2）泛型的默认类型为Object  
> 3）作用：提高程序的健壮性、简化代码

## 4、装拆箱 ##

### 1、装箱 ###

int a=10;
    Integer b=new Integer(a);

> 装箱：值类型到引用类型

### 2、拆箱 ###

Integer c=new Integer(10);
    int d=c.intValue();

> 拆箱：引用类型到值类型

## 5、ArrayList、LinkedList和Vector的区别 ##

### 1、ArrayList和LinkedList的区别 ###

*  **相同点**

1、LinkedeList和ArrayList都实现了List接口。

2、ArrayList和LinkedList是两个集合类，用于存储一系列的对象引用(references)。

*  **不同点**

1、ArrayList底层实现是数组，而LinkedList是双向链表。

2、ArrayList查询快（下标）、增删改慢、LinkedList是查询慢，但是在插入删除时效率比较高。

### 2、ArrayList和Vector的区别 ###

*  **相同点**

1、ArrayList和Vector都是用数组实现的

2、默认初始化大小都是10

*  **不同点**

1、Vector多线程是安全的，而ArrayList不是。Vector类中的方法很多有synchronized进行修饰，这样就导致了Vector在效率上无法与ArrayList相比；

2、两个都是采用的线性连续空间存储元素，但是当空间不足的时候，两个类的增加方式是不同的。（ArrayList每次存储时会检查空间大小，不够时会扩充为原来的1.5倍，Vector会扩充为原来空间的2倍）

希望对你们有用！！！

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