Java中的集合(二):List

List是有序且元素可重复集合

ArrayList

ArrayList实现了一个可变大小的数组,允许包含所有的元素,包括null。
  由于ArrayList实现了List接口,所以ArrayList存储的元素是有序,按照添加元素的先后顺序进行排列。当然也可以通过Collections.sort(List<T> list);对ArrayList内的元素进行排序,但需要注意该方法的泛型参数类型应该是Comparable类型,所以ArrayList中的元素需要实现Comparable接口,并实现其int compareTo(T o)方法
  每一个ArrayList实例都会有一个初始容量Capacity,默认为10,你可以在构造实例时根据需要设定改容量的大小,如下:
ArrayList arrayList = new ArrayList<Integer>(20);
在插入大量数据时,为了提升性能,可以调用ArrayList中的ensureCapacity(int minCapacity)方法来增加ArrayList容量,从而提高插入的效率。
  需要注意的是,ArrayList是非线程安全的,如果多个线程同时访问同一个ArrayList实例,并且其中至少有一个线程对ArrayList实例进行了修改,为了保证线程安全,需要在外部实现同步。你也可以这样创建一个同步的ArrayList实例:
Collections.synchronizedList(new ArrayList<Integer>());
  ArrayList支持快速随机访问,访问某个元素的事件复杂度是O(1).但是插入和删除元素的操作速度很慢。

CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayListArrayList一样,底层仍然是一个可变大小的数组实现的,但CopyOnWriteArrayList的不同却在于其利用了高并发往往是读多写少的特性,对读操作不加锁,对写操作加锁。
  源码中,对于写操作add(E e) | set(E e) | remove(int index),在进入方法后,首先加锁,然后复制一份新的数组,对新数组进行相应操作,然后将新数组赋给旧的引用,然后再解锁。
  由于CopyOnWriteArrayList在进行写操作时,对容器的基本数组进行了复制,内存开销会比较大,所以不适于存储大数据量。

LinkedList

LinkedList底层是一个链表的实现,因此在内部有许多具有链表特色的方法,比如:

public void addFirst(E e)//在表头插入元素
public void addLast(E e)//在表尾插入元素
public E getFirst()//获取链表的头(第一个)元素
public E getLast()//获取链表的尾(最后一个)元素
public E pop()
public E push()
...

在这里就不一一介绍了。
  LinkedList是非线程安全的,这一点同ArrayList是一样的,获取同步的LinkedList,可以这样做:
Collections.synchronizedList(new LinkedList<Integer>());
  由于LinkedList是链表结构的,所以其插入操作的时间复杂度是常量级的,但是查找、删除和更新的操作是O(n)。

Vector

VectorArrayList非常相似,底层也是一个可变长的数组,但是Vector是线程安全的,因此单纯从性能尚来说,Vector的性能要低于ArrayList,但Vector类中也提供了一些,去尽可能的提升性能,优化内存存储

/*
构造方法,使用制定的初始容量和容量增量实例化对象
*/
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)

public int capacity()//返回当前容量

public void  ensureCapacity (int minCapacity)//增加容量

public void trimToSize()//对实例的容量进行微调,使其等于实例中元素的数量

Stack

StackVector的子类,所以改类也是线程安全的。其实现了数据结构中栈,具有元素后进先出(LIFO)的规则。具有通常的push poppeek操作。

遍历操作

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
    list.add(4);
    list.add(5);
    list.add(6);

1.foreach遍历的方式

for(Integer i : list){
    System.out.println(i);
}

2.普通for循环遍历的方式

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

注意前两种方式在循环内部都不能对集合的结构进行修改
  3.iterator遍历的方式

Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}

4.listIterator遍历的方式

ListIterator<Integer> listIterator = list.listIterator();
while(listIterator.hasNext()){
    System.out.println(listIterator.next());
}

iterator和listIterator的相同与不同
相同点:1>都可以对List集合进行遍历。这两个方法都是快速失败的,也就是说除非调用迭代器内部修改集合集合的方法,否则无论在何处无论在何时修改集合都会产生快速失败,迭代器都会抛出ConcurrentModificationException运行时异常。
不同点:2>iterator可以用于多种集合,set、list、Map都可,而listIterator只能用于list集合
3>两者包含的方法不同。比如,ListIterator中有add()方法,而Iterator中没有
4>ListIterator可以实现双向遍历,而Iterator只能单向向后(next())遍历

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