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Java的ArrayList集合

article 2025/2/28 15:32:02

Java的ArrayList集合

ArrayList 是 Java 中常用的集合类，属于 java.util 包。它实现了 List 接口，提供了一种动态数组的实现。

一、集合和数组的对比

长度和存储类型：
- 数组：可以存储基本数据类型和引用数据类型，且长度在创建后是固定的
- 集合：存储引用数据类型、基本数据类型和包装类，且集合的长度是可变的

二、`ArrayList`的内容

1. 特性

动态大小：与传统数组不同，ArrayList 的大小是动态变化的。当添加新元素时，ArrayList 会自动扩展其内部数组。
存储类型：ArrayList 可以存储任何类型的对象，包括基本类型的包装类（如 Integer、Double 等）和自定义对象。
索引访问：ArrayList 提供基于索引的访问，允许快速访问元素，时间复杂度为 O(1)。
有序性：ArrayList 保持元素的插入顺序，元素的索引从 0 开始。
允许重复：ArrayList 允许存储重复的元素。

2. 创建 `ArrayList`

可以使用无参数构造函数或指定初始容量的构造函数创建 ArrayList：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); // 默认初始容量为 10
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(20); // 初始容量为 20

注意事项：

打印对象不是地址值，而是集合中存储的数据内容

3. 常见操作

添加元素

add(E e)：在列表末尾添加元素，返回值是一个布尔类型，且一般是true（添加成功）

list.add("Hello");

add(int index, E element)：在指定位置插入元素，该位置原本的元素及后面的元素都会向后平移

list.add(1, "World"); // 在索引 1 处插入 "World"

获取元素

get(int index)：获取指定索引处的元素。

String str = list.get(0); // 获取索引 0 处的元素

删除元素

remove(int index)：删除指定索引处的元素，并会返回被删除的元素。

list.remove(0); // 删除索引 0 处的元素

remove(Object o)：删除首次出现的指定元素，删除成功则返回true，失败则返回false。

list.remove("Hello"); // 删除 "Hello"

修改元素

set(int index, E element)：更新指定索引处的元素，并会返回被修改的值

list.set(0, "Java"); // 将索引 0 处的元素更新为 "Java"

遍历集合

可以使用 for 循环、增强 for 循环、迭代器等遍历 ArrayList：

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

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

4. 其他重要方法

size()：返回列表中元素的数量。

int size = list.size();

isEmpty()：检查列表是否为空。

boolean isEmpty = list.isEmpty();

clear()：清空列表中的所有元素。

list.clear();

contains(Object o)：检查列表是否包含指定元素。

boolean containsHello = list.contains("Hello");

5. 性能注意事项

扩容性能：当 ArrayList 的容量不足时，它会创建一个更大的数组（通常是原数组的 1.5 倍），并将现有元素复制到新数组中。频繁的扩容会影响性能。
空间复杂度：ArrayList 在添加大量元素时，可能会浪费一些内存，因为它的实际大小可能会大于当前存储的元素数量。

6. 总结

ArrayList 是一个灵活且易于使用的动态数组实现，适合存储和操作可变长度的对象集合。它提供了丰富的方法和良好的性能，但在需要频繁插入和删除元素时，可以考虑使用 LinkedList，因为其在中间位置插入和删除元素时性能更佳。

三、集合保存一个具体的类

格式：ArrayList<类名> list = new ArrayList<>();

示例：

package com.my.test04;

public class Phone {
    private String brand;
    private int price;

    public Phone() {

    }

    public Phone(String brand, int price) {
        this.brand = brand;
        this.price = price;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
}

package com.my.test04;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class Demo06 {
    public static void main(String[] args) {
        Phone p1 = new Phone("小米", 1000);
        Phone p2 = new Phone("苹果", 8000);
        Phone p3 = new Phone("锤子", 2999);

        Scanner in = new Scanner(System.in);
        ArrayList<Phone> list = new ArrayList<>();
        list.add(p1);
        list.add(p2);
        list.add(p3);

        // 调用创建的方法
        ArrayList<Phone> phoneInfo = getPhoneInfo(list);
        for (int i = 0; i < phoneInfo.size(); i++) {
            Phone p = new Phone();
            p = phoneInfo.get(i);
            System.out.println(p.getBrand() + ", " + p.getPrice());
        }
    }

    // 返回价格低于3000的手机信息
    // 如果要返回多个数据，可以先把这些数据放到一个容器中，再把容器返回
    public static ArrayList<Phone> getPhoneInfo(ArrayList<Phone> list) {
        ArrayList<Phone> resultphone = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Phone p = list.get(i);
            int price = p.getPrice();
            if(price < 3000) {
//                System.out.println(p.getBrand() + ", " + p.getPrice());
                resultphone.add(p);
            }
        }
        return resultphone;
    }
}