Java之集合 - 使用List - 《Java学习》

在集合类中，List是最基础的一种集合：它是一种有序列表。List的行为和数组几乎完全相同，在添加和删除元素的时候，会非常不方便。因此，在实际应用中，需要增删元素的有序列表，我们使用最多的是ArrayList。实际上，ArrayList在内部使用了数组来存储所有元素。
ArrayList把添加和删除的操作封装起来，让我们操作List类似于操作数组，却不用关心内部元素如何移动。
我们考察List<E>接口，可以看到几个主要的接口方法：

在末尾添加一个元素：boolean add(E e)
在指定索引添加一个元素：boolean add(int index, E e)
删除指定索引的元素：int remove(int index)
删除某个元素：int remove(Object e)
获取指定索引的元素：E get(int index)
获取链表大小（包含元素的个数）：int size()

实现List接口并非只能通过数组（即ArrayList的实现方式）来实现，另一种LinkedList通过“链表”也实现了List接口。在LinkedList中，它的内部每个元素都指向下一个元素：
我们来比较一下ArrayList和LinkedList： | | ArrayList | LinkedList | | :—- | :—- | :—- | | 获取指定元素 | 速度很快 | 需要从头开始查找元素 | | 添加元素到末尾 | 速度很快 | 速度很快 | | 在指定位置添加/删除 | 需要移动元素 | 不需要移动元素 | | 内存占用 | 少 | 较大 |

通常情况下，我们总是优先使用ArrayList。

List的特点

允许添加重复的元素

允许添加null

public class ListTest {
  public static void main(String[] args) {
      List<String> list=new ArrayList<>();
      list.add("apple");//size=1
      list.add("pear"); //size=2
      list.add("apple"); //size=3
      list.add(null); //size=4
      System.out.println(list.size());
      System.out.println(list);
  }
}

创建LIst的方法

使用ArrayList和LinkedList

通过List接口提供的of()方法(JDK9新特性)

List<Integer> list = List.of(1, 2, 5);
//但是List.of()方法不接受null值，如果传入null，会抛出NullPointerException异常。

遍历List的方法

for循环+索引

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
      List<String> list = new ArrayList<>();
      list.add("apple");//size=1
      list.add("pear"); //size=2
      list.add("banana"); //size=3
      for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
          String s = list.get(i);
          System.out.println(s);
      }
  }
}

但这种方式并不推荐，一是代码复杂，二是因为get(int)方法只有ArrayList的实现是高效的，换成LinkedList后，索引越大，访问速度越慢。

使用迭代器Iterator来访问List

Iterator对象有两个方法：boolean hasNext()判断是否有下一个元素，E next()返回下一个元素。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");//size=1
        list.add("pear"); //size=2
        list.add("banana"); //size=3
        for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

由于Iterator遍历是如此常用，所以，Java的for each循环本身就可以帮我们使用Iterator遍历。

for (String s : list) {
     System.out.println(s);
}

List和Array的转换
1. List—>Array
  1. 调用toArray()方法直接返回一个Object[]数组，这种方法会丢失类型信息，所以实际应用很少。
```
Object[] array=list.toArray();
for (Object s:array){
System.out.println(s);
}
```
    ii. 给toArray(T[])传入一个类型相同的Array，List内部自动把元素复制到传入的Array中。
```
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = List.of(12, 34, 56);
Integer[] array = list.toArray(new Integer[3]);
for (Integer n : array) {
   System.out.println(n);
}
}
}
```
    注意：如果传入的数组不够大，那么List内部会创建一个新的刚好够大的数组，填充后返回；如果传入的数组比List元素还要多，那么填充完元素后，剩下的数组元素一律填充null。
    b. Array—>List
  2. 通过List.of(T...)方法（JDK9）
  3. 对于JDK 11之前的版本，可以使用Arrays.asList(T...)方法把数组转换成List
```
Integer[] array1 = { 1, 2, 3 };
List<Integer> list2 = Arrays.asList(array);
System.out.println(list2);
```
    注意，如果我们调用List.of()，它返回的是一个只读List，对只读List调用add()、remove()方法会抛出UnsupportedOperationException。