Java集合框架详解--List详解（三）

一、List接口

List是一个接口，定义了一组元素是有序的、可重复的集合。通过索引来访问List中的元素。

List 继承自 Collection，较之 Collection，List 还添加了以下操作方法

位置相关：List 的元素是有序的，因此有get(index)、set(index,object)、add(index,object)、remove(index) 方法。
搜索：indexOf()，lastIndexOf();
迭代：使用 Iterator 的功能板迭代器
范围性操作：使用 subList 方法对 list 进行任意范围操作。

实现List接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack

二、List的实现类

1.ArrayList

ArrayList的实现原理

（1）如果在初始化ArrayList的时候没有指定初始化长度，默认长度为10。如果我们明确所插入的元素的多少，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，影响效率。

/**
 * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
 */
 public ArrayList() {
     this(10);
 }

（2）每次向集合中添加元素时，要做容量检查，当快要溢出时，进行扩容操作，ArrayList扩容ensureCapacity的方案为：

原始容量*3/2+1

/**
 * Increases the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance, if
 * necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements
 * specified by the minimum capacity argument.
 *
 * @param   minCapacity   the desired minimum capacity
 */
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length;
if (minCapacity > oldCapacity) {
    Object oldData[] = elementData;
    int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
        if (newCapacity < minCapacity)
    newCapacity = minCapacity;
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
}

（3）ArrayList是线程不安全的，在多线程的情况下不要使用。

如果一定要在多线程使用List，可以使用Vector，因为Vector和ArrayList基本一致，但是Vector是线程安全的，还有就是两者的扩容方案不一致，ArrayList是通过（原始容量*3/2+1）实现的，而Vector是允许设置默认增长长度的，Vector的默认扩容方式为原来的两倍。

（4）ArrayList实现遍历的几种方法

import java.util.*;
 
public class Test{
 public static void main(String[] args) {
     List<String> list=new ArrayList<String>();
     list.add("Hello");
     list.add("World");
     list.add("HAHAHAHA");
     //第一种遍历方法使用foreach遍历List
     for (String str : list) {            //也可以改写for(int i=0;i<list.size();i++)这种形式
        System.out.println(str);
     }
 
     //第二种遍历，把链表变为数组相关的内容进行遍历
     String[] strArray=new String[list.size()];
     list.toArray(strArray);
     for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为  foreach(String str:strArray)这种形式
     {
        System.out.println(strArray[i]);
     }
     
    //第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历
     
     Iterator<String> ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值
     {
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

ArrayList如下特点：

容量不固定，可以动态扩容
有序（基于数组实现，查找快，增删慢）
元素可以为null
效率高
占用空间少，相比LinkedList，不用额外空间维护表结构

2.LinkedList

LinkedList的实现原理

3.ArrayList和LinkedList的区别

（1）当随机访问List时（get和set操作），ArrayList比LinkedList的效率更高，因为LinkedList是链表的数据结构，需要移动指针。

（2）当对数据进行增删操作是，LinkedList比ArrayList的效率更高，因为ArrayList的实现基于数组，进行增删操作需要移动元素。

（3）ArrayList基于数组数据结构，LinkedList基于链表数据结构。

4.Vector（已过时）

与ArrayList大同小异，主要是Vector是线程安全的。如果考虑线程安全，可以使用Vector。

与ArrayList的区别：

（1）Vector是线程安全的，ArrayList则不是。

（2）Vector默认扩容是原来的两倍，ArrayList是原来的1.5倍（原来容量*3/2+1）。

（3）Vector多了一种迭代器Enumeration。

5.Stack

Stack继承Vector，也是一个线程安全的集合。

Stack也是基于数组实现的。

Stack实现的是栈结构集合。