ArrayList学习

1.arraylist的clone函数不仅仅是挂载一个新的指针到新的实例上,而是确实创建了一个新的内存空间过去了。

示例:

package com.wy.test.arraylist4;

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListTest4 {

	public static void main(String[] args) {
		
		ArrayList<String> a=new ArrayList<String>();
		a.add("123");
		a.add("123123");
		a.add("abc");
		ArrayList<String> b=(ArrayList<String>) a.clone();
		a.add("asd");
		a.remove(1);
		System.out.println(b.toString());
		System.out.println(a.toString());

	}

}

结果:

[123, 123123, abc]
[123, abc, asd]


<think>我们正在讨论Java中的ArrayList。根据引用[1]和引用[2],我们可以总结出ArrayList的一些重要特性和使用方法。 首先,ArrayList是Java集合框架的一部分,位于java.util包中。它实现了List接口,提供了动态数组的功能,可以动态地增加和减少元素。 特性: 1. 动态大小:ArrayList的大小可以动态变化,当添加元素时,如果当前数组已满,它会自动扩容(通常扩容为原来的1.5倍)。 2. 存储类型:ArrayList可以存储任何对象类型(包括基本数据类型的包装类,如Integer、Double等)以及自定义对象。注意:不能存储基本数据类型(如int, double等),但可以存储它们的包装类。 3. 索引访问:可以通过索引(从0开始)快速访问元素,时间复杂度为O(1)。 4. 有序性:ArrayList保持元素的插入顺序。 5. 允许重复:ArrayList允许存储重复的元素。 6. 非线程安全:ArrayList不是线程安全的,如果在多线程环境下使用,需要外部同步。 常用方法: 1. 创建ArrayList: - `ArrayList<Type> list = new ArrayList<>();` // 创建一个空的ArrayList,初始容量为10(默认) - `ArrayList<Type> list = new ArrayList<>(int initialCapacity);` // 指定初始容量 - `ArrayList<Type> list = new ArrayList<>(Collection<? extends Type> c);` // 用另一个集合创建 2. 添加元素: - `boolean add(E e)`:将指定的元素追加到此列表的末尾。 - `void add(int index, E element)`:将指定的元素插入此列表中的指定位置。 3. 获取元素: - `E get(int index)`:返回此列表中指定位置的元素。 4. 修改元素: - `E set(int index, E element)`:用指定的元素替换此列表中指定位置的元素。 5. 删除元素: - `E remove(int index)`:移除此列表中指定位置的元素。 - `boolean remove(Object o)`:移除此列表中首次出现的指定元素(如果存在)。 6. 其他常用方法: - `int size()`:返回此列表中的元素数。 - `boolean contains(Object o)`:如果此列表包含指定的元素,则返回 true。 - `boolean isEmpty()`:如果此列表中没有元素,则返回 true。 - `void clear()`:移除此列表中的所有元素。 - `int indexOf(Object o)`:返回此列表中首次出现的指定元素的索引,或如果此列表不包含元素,则返回 -1。 - `int lastIndexOf(Object o)`:返回此列表中最后出现的指定元素的索引,或如果此列表不包含元素,则返回 -1。 - `Object[] toArray()`:返回一个包含此列表中所有元素的数组。 示例代码: 以下是一个使用ArrayList的简单示例,包括创建、添加、获取、修改、删除等操作。 ```java import java.util.ArrayList; public class ArrayListExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个ArrayList,存储String类型 ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>(); // 添加元素 fruits.add("Apple"); fruits.add("Banana"); fruits.add("Orange"); System.out.println("初始列表: " + fruits); // 输出: [Apple, Banana, Orange] // 在指定位置插入元素 fruits.add(1, "Mango"); System.out.println("插入后: " + fruits); // 输出: [Apple, Mango, Banana, Orange] // 获取元素 String fruit = fruits.get(2); System.out.println("索引2处的元素: " + fruit); // 输出: Banana // 修改元素 fruits.set(0, "Cherry"); System.out.println("修改后: " + fruits); // 输出: [Cherry, Mango, Banana, Orange] // 删除元素(按索引) fruits.remove(3); // 删除索引为3的元素(Orange) System.out.println("删除索引3后: " + fruits); // 输出: [Cherry, Mango, Banana] // 删除元素(按对象) fruits.remove("Banana"); System.out.println("删除Banana后: " + fruits); // 输出: [Cherry, Mango] // 获取大小 System.out.println("列表大小: " + fruits.size()); // 输出: 2 // 检查是否包含某个元素 System.out.println("包含Mango吗? " + fruits.contains("Mango")); // 输出: true // 清空列表 fruits.clear(); System.out.println("清空后: " + fruits); // 输出: [] System.out.println("列表为空吗? " + fruits.isEmpty()); // 输出: true } } ``` 注意事项: - 使用泛型:在创建ArrayList时,建议使用泛型来指定存储的元素类型,这样可以在编译时提供类型检查,避免运行时类型转换错误。 - 自动装箱:当存储基本数据类型的包装类时,Java会自动进行装箱(将基本类型转换为包装类)和拆箱(将包装类转换为基本类型)。 - 性能考虑: - 添加元素:在末尾添加元素(add(E e))的时间复杂度为O(1),但在指定位置插入(add(int index, E element))需要移动元素,时间复杂度为O(n)。 - 删除元素:同样,删除末尾元素是O(1),删除中间元素需要移动元素,为O(n)。 - 随机访问:通过索引访问元素(get(int index))是O(1)。 总结: ArrayList是一个功能强大且常用的集合类,适用于需要频繁访问元素但插入和删除操作相对较少的场景。如果需要频繁在列表中间插入和删除,LinkedList可能更合适。同时,在需要线程安全的情况下,可以考虑使用Vector或者通过Collections.synchronizedList来包装ArrayList。 §§相关问题§§ 1. ArrayList和LinkedList有什么区别?各自适用于什么场景? 2. 如何实现ArrayList的线程安全? 3. ArrayList的扩容机制是怎样的? 4. 如何在ArrayList中存储基本数据类型? 5. 如何遍历ArrayList?有哪些遍历方式?</think>### Java ArrayList 使用教程 #### 一、ArrayList 核心特性 1. **动态扩容**:自动调整容量(初始容量为10,扩容公式:$新容量 = 旧容量 \times 1.5$)[^2] 2. **有序集合**:保持元素插入顺序(索引从0开始) 3. **允许重复**:可存储相同元素的多个副本 4. **随机访问**:通过索引访问元素,时间复杂度 $O(1)$ 5. **泛型支持**:需使用包装类存储基本类型(如 `Integer` 替代 `int`) #### 二、基础操作与示例 ```java import java.util.ArrayList; public class ArrayListDemo { public static void main(String[] args) { // 1. 创建ArrayList ArrayList<String> names = new ArrayList<>(); // 2. 添加元素 names.add("Alice"); // 末尾添加 names.add(0, "Bob"); // 指定位置插入 System.out.println(names); // 输出: [Bob, Alice] // 3. 访问元素 String first = names.get(0); // 获取索引0元素 System.out.println(first); // 输出: Bob // 4. 修改元素 names.set(1, "Charlie"); // 修改索引1元素 System.out.println(names); // 输出: [Bob, Charlie] // 5. 删除元素 names.remove(0); // 删除索引0元素 names.remove("Charlie"); // 删除指定对象 System.out.println(names); // 输出: [] // 6. 常用工具方法 names.add("David"); System.out.println("大小: " + names.size()); // 输出: 1 System.out.println("是否包含: " + names.contains("David")); // true System.out.println("索引位置: " + names.indexOf("David")); // 0 } } ``` #### 三、进阶操作示例 ```java // 存储包装类(基本类型) ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(); numbers.add(10); // 自动装箱 int → Integer int num = numbers.get(0); // 自动拆箱 // 批量操作 ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C")); ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>(Arrays.asList("B", "D")); list1.removeAll(list2); // 差集: 移除list1中与list2相同的元素 → [A, C] list1.addAll(list2); // 并集: [A, C, B, D] // 遍历方式 // 1. for循环 for (int i = 0; i < list1.size(); i++) { System.out.println(list1.get(i)); } // 2. 增强for循环 for (String s : list1) { System.out.println(s); } // 3. 迭代器 Iterator<String> it = list1.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } ``` #### 四、关键注意事项 1. **线程不安全**:多线程环境下需使用 `Collections.synchronizedList` 包装 ```java List<String> syncList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); ``` 2. **性能特性**: - 末尾添加元素:$O(1)$ - 随机位置插入/删除:$O(n)$(需移动后续元素) 3. **初始容量优化**:预估数据量时可指定初始容量避免频繁扩容 ```java ArrayList<Object> bigList = new ArrayList<>(1000); // 初始容量1000 ``` #### 五、适用场景 - 需要频繁随机访问的场景 - 元素数量变化较大的集合 - 不需要线程安全的单线程环境 - 需要保持元素插入顺序的集合 > 提示:与数组对比时,ArrayList 优势在于动态扩容和丰富的方法支持,但固定大小集合建议使用原生数组以获得性能优势[^2]。
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