List的常用实现类

原创 已于 2022-09-15 22:47:49 修改 · 1.2k 阅读 · 0 ·
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#list #java #数据结构

于 2022-09-15 22:24:48 首次发布
本文探讨了Java中最常见的三种List实现类——ArrayList、Vector（线程同步版本）和LinkedList，分析了它们各自的特点：ArrayList适用于快速随机访问，Vector支持线程同步但效率较低，而LinkedList适合频繁的插入和删除操作。

Java的List是非常常用的数据类型。List是有序的Collection。Java List一共三个实现类分别是ArrayList、Vector和LinkedList。

ArrayList

ArrayList是最常见用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已有数组的数据复制到新的存储空间中。当ArrayList的中间位置需要插入或删除元素的时候，需要对数组进行移动、赋值，代价比较高。因此他适合随机读和遍历，不适合添加和删除元素。

Vector（数组实现，线程同步）

Vector和ArrayList一样是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步（是通过synchronized实现的，高并发效率低，会采用并发容器处理高并发场景），但实现同步需要很高的花费，因此他的效率比ArrayList差。

LinkedList（链表）

LinkedList是用于链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。另外它还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾数据，可以当堆栈、队列和双向对列使用。

2. Java 中的 List 接口有哪些实现类？
zhzjn的博客
08-23 922
ArrayList: 适合频繁访问元素、不经常插入或删除的场景。LinkedList: 适合频繁插入、删除元素、不需要随机访问的场景。Vector: 一个线程安全的ArrayList，但性能较差，现代开发中较少使用。Stack: 用于LIFO栈结构，但推荐使用ArrayDeque或LinkedList替代。: 适合多线程读操作频繁的场景。这些实现类在不同的场景下具有不同的优势和劣势，选择合适的List实现类对于编写高效的代码非常重要。
计算机后端-Java-Java核心基础-第24章 集合01 13. List接口常用实现类的对比.avi
05-22
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Java 的 List 是非常常用的数据类型。 List 是有序的 Collection。 Java List 一共三个实现类： 分别是 ArrayList、 Vector 和 LinkedList。 ## ArrayList（数组） ArrayList 是最常用的 List 实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数 组的缺点是每个元素之间不能有间隔， 当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已经有数 组的数据复制到新的存储空间中。 当从 ArrayList 的中间位置插入或者删除元
【C++】13：List容器模拟实现（超详细）
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本文详细介绍了如何从零开始模拟实现STL中的list容器。主要内容包括： 设计list节点类； 实现迭代器类，通过运算符重载模拟指针行为； 构建list类框架，实现基本操作如插入、删除等； 解决const迭代器问题，使用模板参数优化实现； 处理迭代器失效问题，完善拷贝构造和赋值运算符； 实现多种构造函数。 文中重点讲解了list作为双向循环链表的核心实现思想，特别是迭代器对节点指针的封装技巧。通过大量代码示例展示了list各功能的实现细节。最终完成的list容器支持标准STL list的基本操作和接口。
java List的4种实现类
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Java集合——List实现类
lixingecho的博客
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参考视频：List 实现类 一、List常用实现类 1、ArrayList【重点】 数组结构实现，查询快，增删慢； jdk1.2版本，运行效率快，线程不安全。 2、Vector 数组结构实现，查询快，增删慢； jdk1.0版本，运行效率慢，线程不安全。（现在已经很少使用了） 3、LinkedList 双向链表结构实现，无需连续空间，增删快，查询慢。 二、List实现类的使用 1、ArrayList 首先创建一个student类： package List; import java.util.O
【Java】—— 集合框架：List接口常用方法与List接口的实现类
weixin_63106307的博客
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举例：List集合存储数据，就像银行门口客服，给每一个来办理业务的客户分配序号：第一个来的是“张三”，客服给他分配的是0；) 方法返回的 List 集合，既不是 ArrayList 实例，也不是 Vector 实例。注意：在JavaSE中List名称的类型有两个，一个是java.util.List集合接口，一个是java.awt.List图形界面的组件，别导错包了。定义学生类，属性为姓名、年龄，提供必要的getter、setter方法，构造器，toString()，equals()方法。
C#使用IComparer自定义List类实现排序的方法
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在C#编程中，列表(List)是常用的数据结构，用于存储同类型的对象。当需要对List中的元素进行自定义排序时，可以利用IComparer接口。IComparer是一个抽象接口，提供了比较两个对象的方式，使得我们可以根据特定的规则...
C#使用List类实现动态变长数组的方法
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在C#编程语言中，`List<T>` 类是.NET框架提供的一个强大且灵活的数据结构，它允许程序员创建动态变长的数组。与传统的固定长度的数组不同，`List<T>` 类能够...同时，`List<T>` 的这些特性使其成为C#开发中的常用工具。
Java中List接口常见的实现类
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ArrayList：数组实现，随机访问速度快，增删慢，轻量级；(线程不安全) LinkedList：双向链表实现，增删快，随机访问慢 (线程不安全) Vector：数组实现，重量级 (线程安全、使用少)
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代码】List的三种实现类。
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一、ArrayList集合 ArrayList集合，底层实现：采用数组的结构实现的。（最大的特点：内存连续）。 也会叫做变长数组。 优点：遍历集合中的元素，效率很高 缺点：更改集合中的元素，效率相对低。 JDK1.2版本 二、LinkedList集合 LinkedList集合：底层实现：采用双向链表的结构实现。 生活中的链表： 珍珠项链，手链，自行车的链条。。 优点：更改集合...
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public class Person { private String name; int age; public Person() { // TODO Auto-generated constructor stub } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.ag...
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【代码】Java基础——List集合实现类。
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List常见实现类 ArrayList1: 源码分析： DEFAULT_CAPACITY = 10 默认容量 注意：没有向集合中添加任何元素时，容量为0 添加了元素的话，默认容量则为10 每次扩容大小是原来的1.5倍 elementData 存放元素的数组 size 实际的元素个数 add()
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List是Java集合框架中最常用的接口之一，表示有序的集合（也称为序列）。Java提供了多种List接口的实现，每种实现都有其特定的使用场景和性能特点。
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List的实现类有下面几个： ArrayList 数据结构是动态数组 Vector 数据结构是动态数组 LinkedList 双向链表 Array和ArrayList有什么区别？ Array可以容纳基本数据类型和对象，ArrayList只能容纳对象 Array大小固定，声明数组时候指定大小，不可变；ArrayList指定大小，可以动态扩容。 ArrayList和Vector有什么区别？ Vector是线程安全的，从源码中可以看出，Vector的许多方法上有synchronized，线..
List中常用的实现类有哪些
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<think>首先，用户的问题是：“我想了解Java中List接口的常用实现类 请问Java List接口的常用实现类有哪些”。这直接询问Java中List接口的常见实现类。 我需要参考系统级指令： - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式，但这里可能没有数学内容，因为主题是Java编程。 - 独立公式使用$$...$$，但同样，可能不适用。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识，如[^1]。 用户可见层指令： - 回答结构清晰，帮助用户逐步解决问题。 - 保证回答真实可靠。 参考站内引用： - 引用[1]：提到List接口的实现类，如ArrayList，并警告不要导错包。 - 引用[2]：详细列出了List接口的实现类，包括ArrayList、LinkedList、Stack（过时）、Arrays.ArrayList（内部类）、Collections.EmptyList等，并提供了性能对比和选择策略。 我的回答应该基于这些引用，但需要确保准确性和全面性。引用[2]已经提供了丰富的细节，所以我应该整合这些信息。 结构化回答： 1. **介绍List接口**：简要解释List接口在Java中的作用。 2. **列出常用实现类**：基于引用[2]，列出主要实现类，并简要描述每个。 3. **详细描述每个实现类**：包括特点、使用场景、优缺点。 4. **性能比较**：提供一些性能对比，如引用[2]中的表格。 5. **选择策略**：建议如何根据场景选择实现类。 6. **生成相关问题**：在末尾添加相关问题。 确保使用中文。 生成相关问题： - 根据主题，相关问题可能包括： 1. ArrayList和LinkedList的区别是什么？ 2. 如何在多线程环境下使用List？ 3. List接口的其他实现类有哪些？ 4. 如何优化List的性能？ 添加引用标识：在引用信息时，在段落末尾添加[^1]或[^2]。例如，如果我从引用[2]中提取信息，就在结尾添加[^2]。 完整回答结构： - 开头：直接回答问题。 - 主体：逐步解释。 - 结尾：相关问题。 现在，列出常用实现类： - ArrayList：基于数组，快速随机访问。 - LinkedList：基于链表，高效插入删除。 - Vector：线程安全，但过时，建议使用CopyOnWriteArrayList或Collections.synchronizedList。 - CopyOnWriteArrayList：线程安全，适合读多写少。 - Arrays.ArrayList：通过Arrays.asList()创建，固定大小。 - Collections.EmptyList：不可变的空列表。 - 其他：如Stack，但已过时。 从引用[2]中： - ArrayList - LinkedList - Stack（过时） - Arrays.ArrayList（内部类） - Collections.EmptyList - CopyOnWriteArrayList - 还有Collections.synchronizedList 在回答中，我应该覆盖这些。 最终回答： - 使用清晰的小标题或列表来组织。 - 确保语言自然。</think>### Java List接口的常用实现类 在Java中，List接口是`java.util`包中的核心集合接口，用于存储有序的元素序列，支持重复值和索引访问。List接口有多种实现类，每种都有其特定的适用场景和性能特点。基于Java标准库（如JDK 17），以下是常用实现类的详细介绍，我会逐步解释它们的特性、优缺点和适用场景，帮助您做出明智的选择。 #### 1. **ArrayList** - **描述**：基于动态数组实现，是List接口最常用的实现类。它支持快速随机访问（通过索引），但插入和删除元素时可能需要移动后续元素，导致性能开销。 - **特点**： - 时间复杂度：随机访问为$O(1)$，插入/删除（尤其是中间位置）为$O(n)$。 - 内存效率高，适合存储大量数据。 - 非线程安全，需手动同步处理多线程环境。 - **适用场景**：高频查询操作（如遍历或索引访问），且元素数量变化不大的情况。例如，用于缓存数据或数据库查询结果。 - **示例代码**： ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("A"); // 添加元素 String element = list.get(0); // 随机访问，时间复杂度O(1) ``` #### 2. **LinkedList** - **描述**：基于双向链表实现，优化了插入和删除操作，尤其适合头尾操作。但随机访问性能较差，因为需要遍历链表。 - **特点**： - 时间复杂度：插入/删除头尾元素为$O(1)$，随机访问为$O(n)$。 - 支持栈（Stack）和队列（Queue）操作，如`push()`和`pop()`。 - 非线程安全，内存开销较高（每个元素存储前后节点引用）。 - **适用场景**：频繁增删元素的场景，如实现队列、栈或实时数据处理。例如，消息队列或历史记录管理。 - **示例代码**： ```java List<Integer> list = new LinkedList<>(); list.add(1); list.add(0, 2); // 头部插入，时间复杂度O(1) ``` #### 3. **Vector** - **描述**：早期线程安全实现类，基于数组，但已过时（Java 1.0引入）。它通过同步方法保证线程安全，但性能较低。 - **特点**： - 时间复杂度与ArrayList类似，但所有操作都加锁，导致高并发下性能下降。 - 不建议在新代码中使用，推荐用`CopyOnWriteArrayList`或`Collections.synchronizedList`替代。 - **适用场景**：遗留系统或简单多线程场景，但现代开发中应避免[^2]。 #### 4. **CopyOnWriteArrayList** - **描述**：线程安全实现类，采用“写时复制”机制。读操作不加锁，高效；写操作会复制整个数组，适合读多写少环境。 - **特点**： - 时间复杂度：读操作$O(1)$，写操作$O(n)$（因数组复制）。 - 保证数据一致性，但写操作频繁时性能差。 - **适用场景**：多线程应用，如事件监听器列表或配置管理，其中读取远多于写入。 - **示例代码**： ```java List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); list.add("data"); // 写操作触发数组复制 ``` #### 5. **其他特殊实现类** - **Arrays.ArrayList**：通过`Arrays.asList()`创建的内部类，固定大小，不支持增删操作。适用于只读数据集合，如常量列表[^2]。 ```java List<String> fixedList = Arrays.asList("A", "B"); // 无法添加新元素 ``` - **Collections.EmptyList**：不可变的空列表，用于避免返回`null`，提高代码健壮性[^2]。 ```java List<String> emptyList = Collections.emptyList(); // 安全返回空集合 ``` - **Collections.synchronizedList**：包装器类，为任何List实现提供同步支持。适合多线程读写均衡场景[^2]。 ```java List<String> syncList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); ``` #### 性能比较与选择策略 基于引用[2]的百万级数据测试（JDK 17），以下是关键性能对比： | 操作 | ArrayList | LinkedList | CopyOnWriteArrayList | |-----------------------|-----------------|-----------------|-----------------------| | 随机访问10万次 | 2ms | 4500ms | 3ms（仅读操作） | | 头部插入1万元素 | 120ms | 8ms | 900ms（每次复制数组） | | 遍历所有元素 | 15ms | 18ms | 16ms | **选择策略**： - **高频随机访问/查询**：首选`ArrayList`，因其$O(1)$索引访问。 - **频繁增删操作**：选`LinkedList`，尤其头尾操作。 - **多线程环境**： - 读多写少：用`CopyOnWriteArrayList`。 - 读写均衡：用`Collections.synchronizedList`包装其他List。 - **特殊需求**：固定大小用`Arrays.asList()`，空集合用`Collections.emptyList()`。 理解这些实现类的底层机制（如数组 vs. 链表），能帮助您根据数据规模、操作类型和并发需求优化性能[^2]。 ###
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