深入学习ArrayList

月亮太阳小星星

已于 2023-12-25 22:55:04 修改

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文章标签：学习 java 开发语言

于 2023-12-25 13:07:56 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ny_forever/article/details/135195889

本文详细介绍了Java中的ArrayList，包括其概念、作用、基本操作以及与普通数组的区别，特别强调了ArrayList作为泛型类的特点，以及如何通过自动装箱和拆箱处理基本类型。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、概念

ArrayList是Java集合框架（Java Collection Framework）中的一部分。

是实现了List接口的动态数组。所以它具有List接口的所有特性。

可以根据需要自动增加大小，允许我们存储不同类型的对象，包括null。

二、作用

1.存储数据：ArrayList可以存储任何类型的对象。

ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<Integer>(); // 存储Integer对象
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>(); // 存储String对象
ArrayList<List<Integer>> listOfList = new ArrayList<List<Integer>>(); // 存储List对象

2.可以包含重复和null元素：ArrayList允许存储重复的元素和null值。

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

// 添加重复元素
list.add("Hello");
list.add("Hello");

// 添加null元素
list.add(null);

System.out.println(list); // 输出：[Hello, Hello, null]

3.插入顺序：ArrayList保持元素的插入顺序，这意味着元素会按照它们被添加到ArrayList中的顺序进行存储。

4.动态扩展：ArrayList的大小可以动态改变，当我们添加或删除元素时，它会自动调整其大小。
5.随机访问：由于ArrayList是基于数组的，所以我们可以直接通过索引访问元素，这使得访问速度非常快。

6.操作：ArrayList提供了大量的方法来操作列表，例如添加、删除、查找、排序和替换元素等。

总的来说，ArrayList是一个非常灵活和强大的数据结构，它可以满足大多数需要动态数组的情况。

三、基本操作

// 导入ArrayList类
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个ArrayList
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

        // 添加元素
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");

        // 打印ArrayList的大小
        System.out.println("ArrayList的大小: " + list.size());

        // 获取并打印ArrayList的元素
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println("索引 " + i + " 的元素: " + list.get(i));
        }

        // 删除一个元素
        list.remove(1);

        // 打印删除元素后的ArrayList
        System.out.println("删除元素后的ArrayList: " + list);

        // 检查一个元素是否在ArrayList中
        if (list.contains("Banana")) {
            System.out.println("Banana在ArrayList中");
        } else {
            System.out.println("Banana不在ArrayList中");
        }
    }
}

ArrayList允许我们存储不同类型的对象

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个ArrayList
        ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>();

        // 添加不同类型的元素
        list.add("Apple");
        list.add(123);
        list.add(null);
        list.add(45.67);
        list.add(true);

        // 打印ArrayList
        for (Object obj : list) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

四、与普通数组的区别（既生瑜何生亮）

大小：普通数组一旦创建，其大小就是固定的，不能再改变。而ArrayList是动态的，可以自动增长和缩小以适应我们添加或删除元素的需要。
类型：普通数组可以存储任何类型的数据，包括基本类型和对象。而ArrayList只能存储对象，不能直接存储基本类型（不过，Java的自动装箱和拆箱特性允许我们在ArrayList中使用基本类型）。
功能：ArrayList类提供了许多内置的方法，如add(), remove(), get(), set()等，使用起来非常方便。而在普通数组中，我们需要手动编写代码来实现这些操作。

性能：由于ArrayList是基于数组实现的，并且每次添加或删除元素都可能需要复制数组，所以在处理大量数据时，ArrayList可能会比普通数组慢一些。

import java.util.ArrayList;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ArrayList
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

        // 使用add()方法添加元素
        list.add("Hello");
        list.add("World");

        // 使用get()方法获取元素
        String firstElement = list.get(0); // Hello
        String secondElement = list.get(1); // World

        // 使用set()方法设置元素
        list.set(1, "囝囝");

        // 使用remove()方法删除元素
        list.remove(0);

        // 打印ArrayList
        System.out.println(list); // 输出：[囝囝]
    }
}

在普通数组中，需要手动书写

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建数组
        String[] array = new String[2];

        // 添加元素
        array[0] = "Hello";
        array[1] = "World";

        // 获取元素
        String firstElement = array[0]; // Hello
        String secondElement = array[1]; // World

        // 设置元素
        array[1] = "囝囝";

        // 删除元素（实际上是创建一个新数组，不包含要删除的元素）
        String[] newArray = new String[array.length - 1];
        for (int i = 0, j = 0; i < array.length; i++) {
            if (i != 0) {
                newArray[j++] = array[i];
            }
        }
        array = newArray;

        // 打印数组
        for (String s : array) {
            System.out.println(s); // 输出：囝囝
        }
    }
}
可以看到，使用ArrayList的内置方法可以使我们的代码更简洁，更易于理解和维护。

迭代：ArrayList可以使用迭代器进行迭代，也可以使用for循环和foreach循环，这使得ArrayList在迭代方面比普通数组更加灵活。而普通数组可以使用for循环或者foreach循环进行迭代。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("Hello");
        list.add("World");

        // 使用迭代器进行迭代
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String[] array = new String[] {"Hello", "World"};

        // 使用for循环进行迭代
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }

        // 使用foreach循环进行迭代
        for (String str : array) {
            System.out.println(str);
        }
    }
}

线程安全：ArrayList是非线程安全的，而数组是线程安全的。

以上就是普通数组和ArrayList的主要区别。

基本概念：

1.而Java集合框架提供了一套预定义的类和接口，用于存储和处理数据集。

Java集合框架主要包含两种类型的接口：Collection和Map。

Collection接口下又包含了List、Set和Queue接口，它们的实现类有：

List接口：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack等。
Set接口：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等。
Queue接口：PriorityQueue、LinkedList、ArrayDeque等。

Map接口是另一种主要的集合类型，它存储键值对（key-value pairs）。Map的主要实现类有：

HashMap
LinkedHashMap
TreeMap
Hashtable

此外，还有一些特殊的集合类，如枚举类Enumeration、迭代器类Iterator和列表迭代器ListIterator等。这些类和接口提供了丰富的操作来处理数据集，包括添加、删除、查找、排序、迭代等。

2.ArrayList作为泛型类，应该注意什么

ArrayList是一个泛型类，它只能存储对象，不能直接存储基本类型。这是因为Java的泛型机制不支持基本类型。

ArrayList<int> list = new ArrayList<int>(); // 错误，不能使用基本类型

但是，Java提供了一个特性叫做自动装箱和拆箱，它允许我们在需要对象的地方使用基本类型。当我们将基本类型添加到ArrayList时，Java会自动将该基本类型转换（装箱）为对应的包装类对象。例如，int会被转换为Integer，double会被转换为Double等。同样，当我们从ArrayList中获取元素时，如果该元素是一个包装类对象，Java会自动将其转换（拆箱）为对应的基本类型。

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(123); // 自动装箱，实际上添加的是一个Integer对象
int num = list.get(0); // 自动拆箱，实际上获取的是一个Integer对象，但自动转换为int类型

尽管ArrayList不能直接存储基本类型，但通过自动装箱和拆箱，我们可以方便地在ArrayList中使用基本类型。