Java中的ArrayList
Java中的ArrayList
各种原因,前两年做C语言去了,现在重新做JAVA, 感觉自己基础很不扎实,要好好学习啦, 先从简单的开始~
以下内容基于jdk1.7.0_79源码;
什么是ArrayList
可以简单的认为是一个动态数组;实际上ArrayList就是用数组实现的,长度不够时,调用Arrays.copyOf方法,拷贝当前数组到一个新的长度更大的数组;
ArrayList特点
随机访问速度快,插入和移除性能较差(数组的特点);
支持null元素;
有顺序;
元素可以重复;
线程不安全;
ArrayList继承的类和实现的接口
如下图,是与ArrayList相关的接口和类,下面将一一介绍各个接口和类中的方法;
PS:ArrayList中的方法主要是由Collection接口和List接口定义的;
Iterable接口
实现此接口以便支持foreach语法,如下代码,ArrayList可以直接使用foreach语句遍历元素:
package com.pichen.basis.col;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i = 0; i < 10; i++){
list.add(i);
}
//foreach语法
for(Integer i : list){
System.out.print(i.toString() + " ");
}
}
}
Collection接口
int size()方法:
返回集合的大小,在ArrayList类中有一个int类型的size私有属性,当调用size方法时,直接返回该属性;
boolean isEmpty()方法:
判断集合是否为空,在ArrayList中,通过判断size == 0来判断集合是否为空;
boolean contains(Object o)方法:
判断集合是否含有对象o,在ArrayList中,通过判断indexOf(o) >= 0来判断是否含有o对象;
查看indexOf(o)方法,代码如下,主要功能是返回元素第一次出现时的下标索引,所以当下标索引大于等于0时,表示集合中存在该元素:
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
注意这里的相等判断,调用的是o对象的equals方法,所以在调用contains方法时,要特别关注集合中对象的equals方法,是否有被重写过,如Integer、String的equals方法是被重写过的,一般我们自己定义的对象,如果没重写equals的话,默认调用的是Object的equals方法,举个例子,看一下就明白了:
package com.pichen.basis.col;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Dog{
}
public class ContainsTest {
public static void main(String[] args) {
List<Dog> dogList = new ArrayList<Dog>();
Dog dog1 = new Dog();
Dog dog2 = new Dog();
dogList.add(dog1);
System.out.println(dogList.contains(dog2));//false
List<String> strList = new ArrayList<String>();
strList.add("teststr");
String str = new String("teststr");
System.out.println(strList.contains(str));//true
}
}
Iterator<E> iterator()方法:
返回一个迭代器对象,用于遍历集合,事实上,ArrayList类里有两个内部类ArrayList.Itr和ArrayList.ListItr,分别对应Iterator迭代器和ListIterator迭代器,后者比前者功能更加强大;从ArrayList.ListItr继承自ArrayList.Itr就可以看出来,ListIterator迭代器支持更多的操作,如判断前面还有没有元素,即hasPrevious()方法,等;
Object[] toArray()方法:
将集合ArrayList转换成Object数组,有时候需要用到数组的一些api时,可以使用该方法,注意返回的结果是Object类型的数组,如果想返回指定类型的数组,可以使用以下方法,<T> T[] toArray(T[] a);
<T> T[] toArray(T[] a)方法:
集合转数组,返回指定类型的数组,注意入参T[] a需要指定数组存储的空间,返回值为指定类型的数组;举个例子,假如有一个Integer类型的集合,如果想把它转换成Integer类型的数组,可以这样写:Integer[] arr = list.toArray(new Integer[list.size()]);
boolean add(E e)方法:
在集合最后面增加一个元素,在ArrayList中,其实现就是在其内部数组后面增加一个元素,不过要先保证内部数组长度足够,如下代码:
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
boolean remove(Object o)方法:
在集合中移除对象o,在ArrayList中,其实现较add方法复杂,涉及空对象判断,equals比较,数组移动等,性能相对较差;
boolean containsAll(Collection<?> c)方法:
判断是否包含集合c中的所有元素,在ArrayList中,其实现方法是遍历集合c中的每一个元素,调用contains方法,判断集合是否包含该元素,只要有一个不包含就返回false,如下代码:
public boolean containsAll(Collection<?> c) {
for (Object e : c)
if (!contains(e))
return false;
return true;
}
boolean addAll(Collection<? extends E> c)方法:
将集合c中的所有元素加到目标集合中去,在ArrayList中,其实现是先将集合c转换成数组,然后通过数组拷贝实现;
boolean removeAll(Collection<?> c)方法:
移除目标集合中含有‘集合c中元素’的所有元素,在ArrayList中,最终还是操作数组,性能相对较差;
boolean retainAll(Collection<?> c)方法:
移除目标集合中‘不包含集合c中元素’的所有元素,在ArrayList中removeAll方法和retainAll方法都是通过调用ArrayList的batchRemove方法来实现的,后续详细了解该方法的实现;
void clear()方法:
移除目标集合中的所有元素,在ArrayList中,就是将其内部数组所有元素赋null;
boolean equals(Object o)和int hashCode()方法
在ArrayLisy中,上面两个方法都被重写,equals方法依次取出集合中的所有元素进行比较,通过元素的equals方法,判断是否相等,全部相等返回true;
hashCode方法的计算是通过所有元素的hashCode计算得到;顺便说下hashcode,在java中随处可见,一般用在HashMap, Hashtable, HashSet等等中,可用于减少equals方法的调用,快速访问元素等,其实就是散列表的概念,如比较元素先比较其hashcode,如果hashcode不相等,那么这两个元素肯定不相等,也就不用调用其equals方法了;
demo代码:以上方法的简单使用
package com.pichen.basis.col;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i = 0; i < 10; i++){
list.add(i);
}
//直接打印
System.out.println(list.toString());
//size()
System.out.println(list.size());
//contains
System.out.println(list.contains(2));
//iterator
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.print(iterator.next() + " ");
}
//toArray
Object[] objArr = list.toArray();
Integer[] intArr = list.toArray(new Integer[list.size()]);
System.out.println("\n" + list.toArray());
//add
list.add(5);
//remove
list.remove(5);
System.out.println(list);
//containsAll
System.out.println(list.containsAll(Arrays.asList(5,6)));
//addAll
list.addAll(Arrays.asList(555,666));
System.out.println(list);
//removeAll
list.removeAll(Arrays.asList(555,666));
System.out.println(list);
//clear
list.clear();
System.out.println(list);
}
}
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