🏆今日学习目标：List接口

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⏰本期期数：第四期

🎉专栏系列：JAVA

一、ArrayList

ArrayList是 List 接口的一个实现类，它是程序中最常见的一种集合。 ArrayList内部封装了一个长度可变的数组对象，当存入的元素超过数组长度时，Array List 会在内存中分配一个更大的数组来存储这些元素，因此可以将 ArrayList 看作一个长度可变的数组。ArrayList 的元素插人过程如图。

Array List 的大部分方法是从父类 Collection 和List 继承的，其中add()方法和get()方法分别用于实现元素的存入和取出。下面通过一个案例介绍 Array List 的元素存取。

import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList<>(); //创建集合
        list.add("张三");                     //向集合添加元素
        list.add("李四");
        list.add("王五");
        list.add("马六");
        //获取集合中元素的个数
        System.out.println("集合的长度："+list.size());
        //取出并打印指定位置的元素
        System.out.println("第三个元素是:"+list.get(2));
        //删除索引为3的元素
        list.remove(3);
        System.out.println("删除索引为3的元素："+list);
        //将索引为1 的元素替换为李四2
        list.set(1,"李四2");
        System.out.println("替换索引为1的元素为李四2："+list);
    }
}

在上述代码中，创建了 ArrayList 对象list，代码通过 list对象调用add( Object o)方法添加了4个元素，通过 list对象调用 size()方法获取集合中元素的个数并输出，使用 list 对象调用 get(方法获取索引为 1 的元素并输出，删除 list 对象素引为 了的元素并输出；删除后的list 对象，最后代码替换 list 对象中索引为 1的元素为"李四 2"并输出。

运行结果如下图：

从图可以看出，素引为 1 的元素是集合中的第2个元素，这就说明集合和数组一样，索引的取值范围是从0开始的，最后一个素引是集合大小减 1。在访问元素时一定要注意索引不可超出此范围，否则程序会抛出素引越界异常 。

由于 ArrayList 的底层是使用一个数组存储元素，在增加或删除指定位置的元素时，会创建新的数组，效率比较低，因此 Arraylist 集合不适合做大量的增删操作，而适合元素的查找。

二、LinkedList

上面节中讲解的 ArrayList 在查询元素时速度很快，但在增删元素时效率较低。为了克服这种局限性，可以使用 List 接口的另一个实现类-LinkedList。LinkedList内部维护了一个双向循环链表，链表中的每一个元素都使用引用的方式记录它的前一个元素和后一个素，从而可以将所有的元素彼此连按起来。当插人一个新元素时，只需要修改元素之可的引用关系即可；删除一个节点也是如此。正因为 Linkedlist 具有这样的存储结构，所以其增删效率非常高。LinkedList 添加元素和删除元素的过程如图所示：

上图中的实线箭头表示建立新的引用关系，虚线箭头表示删除引用关系。左图为添加元素，元素 1和元素2在集合中为前后关系，在它们之间新增一个元素时，只需要让元素 1记录它后面的元素为新元素，让元素 2记录它前面的元素为新元素。

右图为删除元素，要想删除元素 1与元素2之间的元素 3，只需要让元素 1 与元素 2变成前后引用关系

针对元素的添加、删除和获取操作，LinkedList 定义了一些特有的方法，如下表

表列出的方法主要用手对集合中的元素进行添加、删除和获取操作。下面通过一个案例来接受这些方法的使用

import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList link = new LinkedList(); //创建集合
        link.add("张三");                     //向集合添加元素
        link.add("李四");
        link.add("王五");
        link.add("马六");
        System.out.println(link.toString()); //获取集合中元素的个数
        link.add(3,"Student"); //向集合中索引为3出插入元素Student
        link.addFirst("First"); //向集合的第一个位置插入First
        System.out.println(link);
        System.out.println(link.getFirst()); //取出集合中的第一个元素
        link.remove(3); //移除集合中索引为3的元素
        link.removeFirst();  //移除集合中的第一个元素
        System.out.println(link);
    }
}

在上述代码中，创建了一个 LinkedList 集合，并且在集合中存人4个元素，通过调用add()和 addFirst()方法分别在集合中索引为3的位置和第一个位置(索引为 0)插人元素，然后通过调用remove()和 removeFirst()方法将集合中索引为 3 和0的元素移除。这样就完成了元素的增删操作。

运行结果如图所示：

总结

以上就是今天的学习内容啦~

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