集合类或者接口系列之List

最新推荐文章于 2025-11-30 18:24:05 发布

原创最新推荐文章于 2025-11-30 18:24:05 发布 · 153 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java #面试

面试系列知识点复习专栏收录该内容

1 篇文章

订阅专栏

本文深入解析了List接口及其主要实现类，包括Vector、ArrayList、LinkedList和Stack。探讨了它们的数据结构、线程安全性、应用场景及性能特点，如ArrayList的查询优势与LinkedList的插入优势。

集合类或者接口系列之List

1. 基本信息

是一个接口、继承自Collection接口（Collection接口继承自Iterable接口）
子类：Vector、ArrayList、linkedlist、（Stack是Vector的子类）
有序集合、允许重复元素、允许null
关系图：

2. 常见子类详解

2.1 vector：

底层是数组，线程安全，增删、查询都慢（基本不再使用，已经被ArrayList替代）

默认构造的内部数组初始化大小为10

public class Vector<E>
    extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    //...
    public Vector() {
        this(10);
    }
    public Vector(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0);
    }
    //...
}

扩容机制：默认是之前的两倍

2.2 ArrayList：

底层是数组，大小可变，线程不安全，查询速度快，增删速度慢。是vector的替代方案，如果需要使用多线程，可以对ArrayList加锁，用Collections类中的静态方法SynchronizedList(）

ArrayList()构造函数默认初始化一个容量为10的空列表

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
    //...
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//初始化容器长度，不够再扩容
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};//空数组
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};//确定容量
    transient Object[] elementData; //元素数组

    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
	}
    //...
}

注意：RandomAccess表示支持随机访问，即根据下标访问

扩容机制：默认是1.5倍

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//扩容1.5
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

在每次向容器中增加元素的同时都会进行容量检查

如果我们明确所插入元素的多少，最好指定一个初始容量值，避免过多的进行扩容操作而浪费时间、效率。

2.3 linkedlist：

（双向）链表数据结构，线程不安全，插入、删除速度快，查询速度慢。

构造空链表

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    //...
    transient int size = 0;//链表长度
    transient Node<E> first;//首节点
    transient Node<E> last;//尾节点
    //每个节点都包含下一个节点的地址信息
    public LinkedList() {
    }
    //...
}

2.4 Stack：

继承自vector，先进后出的堆栈
方法：push、pop、peek（栈顶）、empty、search

3. 总结

3.1 重点

数据结构、应用场景、线程安全

3.2 常见面试题

ArrayList和LinkedList分别使用场景？

ArrayList：查询较多的场景

LinkedList：插入较多的情景

如何复制某个ArrayList到另一个ArrayList中去？

clone()方法

ArrayList oldArrayList = new ArrayList();
ArrayList newArrayList = (ArrayList) oldArrayList.clone();

构造方法

ArrayList oldArrayList = new ArrayList();
ArrayList newArrayList = new ArrayList(oldArrayList);

使用Collection的copy方法

List和Array之间如何互相转换？

ArrayList ArrayList = new ArrayList();
Object[] array = ArrayList.toArray();//list--->array
List<Object> list = Arrays.asList(array);//array--->list