Java | ArrayList、LinkedList、Vector

主要内容

ArrayList源码分析

LinkedList源码分析

Vector源码分析

List接口的常用方法测试

List遍历及方法总结

List接口：ArrayList、LinkedList、Vector

ListTest.java

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * ClassName: ListTest
 * Date:      2020/3/3 15:59
 * author:    Oh_MyBug
 * version:   V1.0
 *
 * 1. List接口框架
 *  |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
 *     |----List接口：存储有序的、可重复的数据     --> “动态”数组，替换原有的数组
 *         |----ArrayList：作为List接口的主要实现类，线程不安全的，效率高；底层使用Object[] 存储
 *         |----LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
 *         |----Vector：作为List接口的古老（JDK 1.0）实现类；线程安全，效率低；
 *
 * 2. ArrayList源码分析：
 *    2.1 jdk 7情况下
 *      ArrayList list = new ArrayList(); // 底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
 *      list.add(123); // elementData[0] = new Integer(123);
 *      ...
 *      list.add(11); // 如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
 *      默认情况下，扩容为原来的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中
 *
 *      结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity);
 *
 *    2.2 jdk 8中ArrayList的变化
 *      ArrayList list = new ArrayList(); // 底层Object[] elementData初始化为{}，并没有创建长度为10的数组。
 *      list.add(123); // 第一次调用add()时，底层才创建了长度为10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
 *      ....
 *      后续的添加和扩容操作与jdk7无异
 *
 *    2.3 小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，
 *              而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存
 *
 * 3. LinkedList的源码分析
 *      LinkedList list = new LInkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
 *      list.add(123); // 将123封装到Node中，创建了Node对象。
 *
 *      其中，Node定义为：体现了LinkedList双向链表的说法
 *      private static class Node<E> {
 *         E item;
 *         Node<E> next;
 *         Node<E> prev;
 *
 *         Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
 *             this.item = element;
 *             this.next = next;
 *             this.prev = prev;
 *          }
 *       }
 *
 * 4. Vector源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构建器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
 *    在扩容方面，默认扩容为原来数组长度的2倍
 *
 *   面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？
 *      同：三个类都实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
 *      不同：见上
 *
 * 5. List接口中的常用方法
 *    增：add(Object obj)
 *    删：remove(int index) / remove(Object obj)
 *    改：set(int index, Object ele)
 *    查：get(int index)
 *    插：add(int index, Object ele)
 *    长度：size()
 *    遍历：① Iterator迭代器方式
 *          ② 增强for循环
 *          ③ 普通的循环
 */
public class ListTest {

    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele)：在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);

        // boolean addAll(int index, Collection eles)：从index位置开始将else中的所有元素加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
        System.out.println(list.size());

        // Object get(int index)：获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));

        /*
        输出：
            [123, 456, AA, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            [123, BB, 456, AA, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            9
            123
         */
    }

    @Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        // int indexOf(Object obj)：返回obj在当前集合中首次出现的位置
        int index = list.indexOf(456);
        System.out.println(index);

        // int lastIndexOf(Object obj)：返回obj在当前集合中末次出现的位置
        int lastIndex = list.lastIndexOf(456);
        System.out.println(lastIndex);

        // Object remove(int index)：移除指定index位置的元素，并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        // Object set(int index, Object ele)：设置指定index位置的元素ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        // List subList(int fromIndex, int toIndex)：返回从fromIndex到toIdnex的左闭右开区间的自己和
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);

        /*
        输出：
            1
            4
            123
            [456, AA, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            [456, CC, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            [Person{name='Tom', agel=12}, 456]
         */
    }

    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        // 方式一：Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println("*******************");

        // 方式二：增强for循环
        for (Object obj: list){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println("*******************");

        // 方式三：普通for循环
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }

        /*
        输出：
            123
            456
            AA
            *******************
            123
            456
            AA
            *******************
            123
            456
            AA
         */
    }
}