ArrayList

ArrayList类是一个可以动态修改的数组，与普通数组的区别就是它是没有固定大小的限制，我们可以添加或删除元素
ArrayList 类位于java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
import java.util.ArrayList; // 引入 ArrayList 类
ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>();　 // 初始化

  • E: 泛型数据类型，用于设置 objectName 的数据类型，只能为引用数据类型
  • objectName: 对象名
  • ArrayList 是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能

添加元素

ArrayList 类提供了很多有用的方法，添加元素到 ArrayList 可以使用 add() 方法:

  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  6.         sites.add("Google");
  7.         sites.add("Runoob");
  8.         sites.add("Taobao");
  9.         sites.add("Weibo");
  10.         System.out.println(sites);
  11.     }
  12. }
  14. [Google, Runoob, Taobao, Weibo]

访问元素

访问 ArrayList 中的元素可以使用 get() 方法：

  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  6.         sites.add("Google");
  7.         sites.add("Runoob");
  8.         sites.add("Taobao");
  9.         sites.add("Weibo");
  10.         System.out.println(sites.get(1));  // 访问第二个元素
  11.     }
  12. }
  14. Runoob

修改元素

如果要修改 ArrayList 中的元素可以使用 set() 方法：

  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  6.         sites.add("Google");
  7.         sites.add("Runoob");
  8.         sites.add("Taobao");
  9.         sites.add("Weibo");
  10.         sites.set(2, "Wiki"); // 第一个参数为索引位置，第二个为要修改的值
  11.         System.out.println(sites);
  12.     }
  13. }
  15. [Google, Runoob, Wiki, Weibo]

删除元素

如果要删除 ArrayList 中的元素可以使用 remove() 方法：

  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  6.         sites.add("Google");
  7.         sites.add("Runoob");
  8.         sites.add("Taobao");
  9.         sites.add("Weibo");
  10.         sites.remove(3); // 删除第四个元素
  11.         System.out.println(sites);
  12.     }
  13. }
  15. [Google, Runoob, Taobao]

计算大小

如果要计算 ArrayList 中的元素数量可以使用 size() 方法：

  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  6.         sites.add("Google");
  7.         sites.add("Runoob");
  8.         sites.add("Taobao");
  9.         sites.add("Weibo");
  10.         System.out.println(sites.size());
  11.     }
  12. }
  14. 4

迭代数组列表

我们可以使用 for 来迭代数组列表中的元素：

  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  6.         sites.add("Google");
  7.         sites.add("Runoob");
  8.         sites.add("Taobao");
  9.         sites.add("Weibo");
  10.         for (int i = 0; i < sites.size(); i++) {
  11.             System.out.println(sites.get(i));
  12.         }
  13.     }
  14. }
  16. Google
  17. Runoob
  18. Taobao
  19. Weibo
  22. 也可以使用 for-each 来迭代元素：
  24. import java.util.ArrayList;
  26. public class RunoobTest {
  27.     public static void main(String[] args) {
  28.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  29.         sites.add("Google");
  30.         sites.add("Runoob");
  31.         sites.add("Taobao");
  32.         sites.add("Weibo");
  33.         for (String i : sites) {
  34.             System.out.println(i);
  35.         }
  36.     }
  37. }
  39. Google
  40. Runoob
  41. Taobao
  42. Weibo

其他的引用类型

ArrayList 中的元素实际上是对象，在以上实例中，数组列表元素都是字符串 String 类型。
如果我们要存储其他类型，而 只能为引用数据类型，这时我们就需要使用到基本类型的包装类。
基本类型对应的包装类表如下：

boolean Boolean
byte Byte
short Short
int Integer
long Long
float Float
double Double
char Character 
  1. import java.util.ArrayList;
  3. public class RunoobTest {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         ArrayList<Integer> myNumbers = new ArrayList<Integer>();
  6.         myNumbers.add(10);
  7.         myNumbers.add(15);
  8.         myNumbers.add(20);
  9.         myNumbers.add(25);
  10.         for (int i : myNumbers) {
  11.             System.out.println(i);
  12.         }
  13.     }
  14. }
  16. 10
  17. 15
  18. 20
  19. 25

ArrayList 排序

Collections 类也是一个非常有用的类，位于 java.util 包中，提供的 sort() 方法可以对字符或数字列表进行排序

  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.Collections;  // 引入 Collections 类
  4. public class RunoobTest {
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
  7.         sites.add("Taobao");
  8.         sites.add("Wiki");
  9.         sites.add("Runoob");
  10.         sites.add("Weibo");
  11.         sites.add("Google");
  12.         Collections.sort(sites);  // 字母排序
  13.         for (String i : sites) {
  14.             System.out.println(i);
  15.         }
  16.     }
  17. }
  18. 以上实例，执行输出结果为：
  20. Google
  21. Runoob
  22. Taobao
  23. Weibo
  24. Wiki

以下实例对数字进行排序：

  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.Collections;  // 引入 Collections 类
  4. public class RunoobTest {
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         ArrayList<Integer> myNumbers = new ArrayList<Integer>();
  7.         myNumbers.add(33);
  8.         myNumbers.add(15);
  9.         myNumbers.add(20);
  10.         myNumbers.add(34);
  11.         myNumbers.add(8);
  12.         myNumbers.add(12);
  14.         Collections.sort(myNumbers);  // 数字排序
  16.         for (int i : myNumbers) {
  17.             System.out.println(i);
  18.         }
  19.     }
  20. }
  22. 8
  23. 12
  24. 15
  25. 20
  26. 33
  27. 34

Java ArrayList 方法

Java ArrayList 常用方法列表如下：

add() 将元素插入到指定位置的 arraylist 中 set() 替换 arraylist 中指定索引的元素
addAll() 添加集合中的所有元素到 arraylist 中 sort() 对 arraylist 元素进行排序
clear() 删除 arraylist 中的所有元素 toArray() 将 arraylist 转换为数组
clone() 复制一份 arraylist toString() 将 arraylist 转换为字符串
contains() 判断元素是否在 arraylist ensureCapacity() 设置指定容量大小的 arraylist
get() 通过索引值获取 arraylist 中的元素 lastIndexOf() 返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置
indexOf() 返回 arraylist 中元素的索引值 retainAll() 保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素
removeAll() 删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素 containsAll() 查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素
remove() 删除 arraylist 里的单个元素 trimToSize() 将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数
size() 返回 arraylist 里元素数量 removeRange() 删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素
isEmpty() 判断 arraylist 是否为空 replaceAll() 将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素
subList() 截取部分 arraylist 的元素 removeIf() 删除所有满足特定条件的 arraylist 元素
forEach() 遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作

LinkedList

链表是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址
链表可分为单向链表和双向链表

  • 一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接
  • 一个双向链表有三个整数值: 数值、向后的节点链接、向前的节点链接

Java LinkedList（链表） 类似于 ArrayList，是一种常用的数据容器
与 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和删除对操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低

以下情况使用 ArrayList :

  • 频繁访问列表中的某一个元素
  • 只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作

以下情况使用 LinkedList :

  • 你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素

  • 需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作

  • LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类

  • LinkedList 实现了 Queue 接口，可作为队列使用
  • LinkedList 实现了 List 接口，可进行列表的相关操作
  • LinkedList 实现了 Deque 接口，可作为队列使用
  • LinkedList 实现了 Cloneable 接口，可实现克隆
  • LinkedList 实现了 java.io.Serializable 接口，即可支持序列化，能通过序列化去传输

LinkedList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：

// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList; 

LinkedList<E> list = new LinkedList<E>();   // 普通创建方法
或者
LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合创建链表


// 引入 LinkedList 类
实例
import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        System.out.println(sites);
    }
}

[Google, Runoob, Taobao, Weibo]

更多的情况下我们使用 ArrayList 访问列表中的随机元素更加高效，但以下几种情况 LinkedList 提供了更高效的方法

在列表开头添加元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        // 使用 addFirst() 在头部添加元素
        sites.addFirst("Wiki");
        System.out.println(sites);
    }
}

[Wiki, Google, Runoob, Taobao]

在列表结尾添加元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        // 使用 addLast() 在尾部添加元素
        sites.addLast("Wiki");
        System.out.println(sites);
    }
}

[Google, Runoob, Taobao, Wiki]

在列表开头移除元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        // 使用 removeFirst() 移除头部元素
        sites.removeFirst();
        System.out.println(sites);
    }
}

[Runoob, Taobao, Weibo]

在列表结尾移除元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        // 使用 removeLast() 移除尾部元素
        sites.removeLast();
        System.out.println(sites);
    }
}

[Google, Runoob, Taobao]

获取列表开头的元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        // 使用 getFirst() 获取头部元素
        System.out.println(sites.getFirst());
    }
}

Google

获取列表结尾的元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        // 使用 getLast() 获取尾部元素
        System.out.println(sites.getLast());
    }
}

Weibo

迭代元素

我们可以使用 for 配合 size() 方法来迭代列表中的元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        for (int size = sites.size(), i = 0; i < size; i++) {
            System.out.println(sites.get(i));
        }
    }
}
size() 方法用于计算链表的大小。

Google
Runoob
Taobao
Weibo


也可以使用 for-each 来迭代元素：

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        for (String i : sites) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

Google
Runoob
Taobao
Weibo

常用方法

public boolean add(E e) 链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 public E removeFirst() 删除并返回第一个元素。
public void add(int index, E element) 向指定位置插入元素。 public E removeLast() 删除并返回最后一个元素。
public boolean addAll(Collection c) 将一个集合的所有元素添加到链表后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 public boolean remove(Object o) 删除某一元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean addAll(int index, Collection c) 将一个集合的所有元素添加到链表的指定位置后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 public E remove(int index) 删除指定位置的元素。
public void addFirst(E e) 元素添加到头部。 public E poll() 删除并返回第一个元素。
public void addLast(E e) 元素添加到尾部。 public E remove() 删除并返回第一个元素。
public boolean offer(E e) 向链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 public boolean contains(Object o) 判断是否含有某一元素。
public boolean offerFirst(E e) 头部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 public E get(int index) 返回指定位置的元素。
public boolean offerLast(E e) 尾部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 public E getFirst() 返回第一个元素。
public void clear() 清空链表。 public E getLast() 返回最后一个元素。
public int indexOf(Object o) 查找指定元素从前往后第一次出现的索引。 public E set(int index, E element) 设置指定位置的元素。
public int lastIndexOf(Object o) 查找指定元素最后一次出现的索引。 public Object clone() 克隆该列表。
public E peek() 返回第一个元素。 public Iterator descendingIterator() 返回倒序迭代器。
public E element() 返回第一个元素。 public int size() 返回链表元素个数。
public E peekFirst() 返回头部元素。 public ListIterator listIterator(int index) 返回从指定位置开始到末尾的迭代器。
public E peekLast() 返回尾部元素。 public Object[] toArray() 返回一个由链表元素组成的数组。

区别

  • 是否保证线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，也就是不保证线程安全；
  • 底层数据结构： Arraylist 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是双向链表数据结构（JDK1.6之前为循环链表，JDK1.7取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别，下面有介绍到！）
  • 插入和删除是否受元素位置的影响：
    • ArrayList 采用数组存储，所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如：执行add(E e)方法的时候， ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾，这种情况时间复杂度就是O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话（add(int index, E element)）时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作
    • LinkedList 采用链表存储，所以插入，删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，都是近似 O(1) 而数组为近似 O(n)
  • 是否支持快速随机访问： LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)
  • 内存空间占用： ArrayList 的空间浪费主要体现在在list列表的结尾会预留一定的容量空间，而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比ArrayList更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）