一.ArrayList是什么
（1）为什么说ArrayList是一个动态顺序表
- ArrayList底层是一段连续的空间，并且可以动态扩容，所以是一个动态的顺序表
- 我们知道，我们实现顺序表的话，需要自己写它增删查改的方法，然后再调用；而ArrayList可以看作是一个已经实现好的顺序表，我们可以直接调用和使用
（2）从实现方面理解ArrayList
- ArrayList是一个类，并且是一个泛型类（限制类型的作用），类中有许许多多的方法（可以类比String类）
- 泛型类，所以使用的时候必须实例化
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();//实例化操作
（3）ArrayList实现的接口及拥有的功能
- ArryList实现了List接口，List是一个线性表，所以ArrayList就具备了顺序表的功能（本节重点）
- ArrayList实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持随机访问
- ArrayList实现了Cloneable接口，表明ArrayList是可以clone的
- ArrayList实现了Serializable接口，表明ArrayList是支持序列化的
（4）简单使用ArrayList
- 常规的实例化
格式：ArrayList<类型> 引用 = new ArrayList<>()
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();//实例化操作 ArrayList<String> arrayList1 = new ArrayList<>();
- 使用向上转型实例化
格式：List<类型> 引用 = new ArrayList<>()
List<Integer> list = new ArrayList<>(); List<String> list2 = new ArrayList<>();
- 简单的添加数据和打印
public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(1); list.add(3); list.add(1); list.add(4); list.add(5); list.add(2); list.add(0); System.out.println(list); }
二.ArrayList的构造方法与扩容机制
构造方法：
| ArrayList() | 无参构造 |
| ArrayList(int initialCapacity) | 指定顺序表初始容量 |
| ArrayList(Collection<? extends E> c) | 利用其他 Collection 构建 ArrayList |
ArrayList的成员变量：
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; transient Object[] elementData; private int size;//记录当前顺序的大小
1.无参构造方法与扩容机制
（1）认识和使用无参构造方法
- 无参的构造方法是这样实例化对象的
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
- 原码的无参构造方法
public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }
（2）如何执行无参构造方法
从上面我们可以得到一个结论：
结论一：使用无参构造方法实例化对象时，是没有给顺序表分配内存空间的
（3）扩容机制
- 先看一段代码
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList1 = new ArrayList<>(); arrayList1.add(1); arrayList1.add(2); System.out.println(arrayList1); }
提出一个疑问？明明没有对该顺序表分配内存空间，为什么还可以对其赋值呢？下面走进add的原码一看究竟
- 查看add的工作原理及增容机制
由上面我们可以得出结论：
结论二：第一次add（第一次增容）时，默认分配10的内存空间
- 进行扩容操作的适时候
结论三：当扩容时，会按原内存的1.5倍进行扩容
2.带参数的构造方法
（1）认识和使用带参构造方法
- 指定容量是是这样实例化对象的
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(15);//指定开辟15个空间
- 查看带参数的构造方法原码
public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) { this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) { this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); } }
（2）如何执行构造方法
- 当参数为负数时：运行时抛异常
3.利用其他 Collection 构建 ArrayList
这种构造方法是什么意思呢？也就是将其他的顺序表作为参数，下面一起来看看吧
（1）认识和使用该种构造方法
- 使用该方法实例化对象
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(520); arrayList.add(1314); ArrayList<Integer> arrayList1 = new ArrayList<>(arrayList);//第三种构造方式 System.out.println(arrayList1); }
- 认识该构造方法的原码
public ArrayList(Collection<? extends E> c) { Object[] a = c.toArray(); if ((size = a.length) != 0) { if (c.getClass() == ArrayList.class) { elementData = a; } else { elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class); } } else { // replace with empty array. elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } }
（2）认识原码的工作原理
- 原码
- 参数需要满足的条件
（3）使用该构造方法及错误原因
- 通用的
public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); List<Integer> list2 = new ArrayList<>(list); ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>(list2); List<Integer> list4 = new ArrayList<>(list3); ArrayList<Number> list5 = new ArrayList<>(list4); }
- 错误案例
三.ArrayList常用方法介绍
常用的方法表格，如下所示：
| 方法 | 功能 |
| boolean add(E e) | 尾插 e |
| void add(int index, E element) | 将 e 插入到 index 位置 |
| boolean addAll(Collection<? extends E> c) | 尾插 c 中的元素 |
| E remove(int index) | 删除 index 位置元素并返回该元素 |
| boolean remove(Object o) | 删除遇到的第一个 o |
| E get(int index) | 获取下标 index 位置元素 |
| E set(int index, E element) | 将下标 index 位置元素设置为 element |
| void clear() | 清空顺序表 |
| boolean contains(Object o) | 判断 o 是否在线性表中 |
| int indexOf(Object o) | 返回第一个 o 所在下标 |
| int lastIndexOf(Object o) | 返回最后一个 o 的下标 |
| List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) | 截取部分 list |
1.插入数据方法
（1）boolean add(E e)
默认尾插的方法
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(1); arrayList.add(2); arrayList.add(3); System.out.println(arrayList); }
（2）void add(int index, E element)
指定位置插入数据
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(0,9); arrayList.add(0,9); arrayList.add(0,7); System.out.println(arrayList); }
2.boolean contains(Object o) 方法
（1）方法目的：判断 o 是否在线性表中（o是一个字符串）；也就是删除线性表中的存在字符串o（字符串o中的每一个字符都不能留）
（2）方法举例
- str1 = "welcome to world"，str2 = "come"，要求，删除str1中存在的str2字符，并返回一个线性表
- 代码：
private static ArrayList<Character> func(String str1,String str2) { //删除str1中的str2 ArrayList<Character> arrayList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < str1.length(); i++) { char ch = str1.charAt(i); if(!str2.contains(ch+"")) { arrayList.add(ch); } } return arrayList; } public static void main(String[] args) { ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(); String str1 = "welcome to world"; String str2 = "come"; ArrayList<Character> arrayList1 = func(str1,str2); System.out.println(arrayList1); }
- 本题细节点：字符+""（空字符串）可以变成字符串类型
3.List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) 方法
（1）功能：截取指定范围内的数据
返回值：List接口定义的变量
（2）简单举例：
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(10); arrayList.add(20); arrayList.add(30); arrayList.add(40); arrayList.add(50); System.out.println(arrayList); List<Integer> list = arrayList.subList(1,3); System.out.println(list); }
（3）subList的特点
- 先看一段代码
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(10); arrayList.add(20); arrayList.add(30); arrayList.add(40); System.out.println("修改前："); System.out.println("arrayList:"+arrayList); List<Integer> list = arrayList.subList(1,3); System.out.println("list:"+list); list.set(0,999); list.set(0,888); System.out.println("修改后："); System.out.println("arrayList:"+arrayList); System.out.println("list:"+list); }
为什么对截取后的空间进行数据的修改？原线性表的内容也会发生同样的改变？
- 原因解释
截取后的变量，依然指向同一块空间；当修改的时候，修改的依然是原数组的内容
4.remove方法
（1）作用：删除线性表中的一个元素，并返回它的值
四.ArrayList的遍历方式
在ArrayListd的方法中，没有可以直接用来遍历的方法，但是我们可以通过自己编写的代码来遍历，如for循环等等，下面一一介绍
- 最常规的方式，直接打印
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(5); arrayList.add(2); arrayList.add(0); System.out.println(arrayList); }
1.for循环遍历
（1）常规for循环
求得该线性表的元素个数即可
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(5); arrayList.add(2); arrayList.add(0); for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) { System.out.print(arrayList.get(i)+" "); } }
（2）加强for循环
for循环中也可可以这么写：int x : arrayList（那么里面的数据类就是发生了拆箱的操作）
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(5); arrayList.add(2); arrayList.add(0); for (Integer x:arrayList) { System.out.print(x+" "); } }
2.使用迭代器遍历
可以使用迭代器遍历的前提是该集合实现了Iterable，载使用前，需要先获取线性表的迭代器
（1）从前往后迭代：Iterator接口
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(5); arrayList.add(2); arrayList.add(0); Iterator<Integer> it = arrayList.iterator();//获取到线性表的迭代器 //开始遍历 while(it.hasNext()) { System.out.print(it.next()+" ");//每次打印它的下一个 } }
图解：
（2）从前往后遍历：ListIterator接口
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(5); arrayList.add(2); arrayList.add(0); ListIterator<Integer> it2 = arrayList.listIterator(); while(it2.hasNext()) { System.out.print(it2.next()+" "); } }
与Iterator接口的关系：继承关系
（3）从后往前遍历：ListIterator接口（加参数即可）
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(5); arrayList.add(2); arrayList.add(0); ListIterator it3 = arrayList.listIterator(arrayList.size());//让迭代器指向最后一个元素后面 while (it3.hasPrevious()) { System.out.print(it3.previous()+" ");//打印前一个 } }
本次的介绍就到这里了，小伙伴们快去试试吧
