Java ArrayList指南
1.概述
在这篇文章中，我们将看一下Java集合框架中的ArrayList类。我们将讨论它的属性、常见的用例，以及它的优点和缺点。
ArrayList位于Java核心库中，所以你不需要任何额外的库。为了使用它，只需添加以下导入语句。
import java.util.ArrayList;List表示一个有序的数值序列，其中一些数值可能会出现不止一次。
ArrayList是建立在数组之上的List实现之一，它能够在你添加/删除元素时动态地增长和缩小。可以通过从零开始的索引轻松访问元素。这个实现有以下属性。
- 随机访问需要O(1)时间
- 添加元素需要分摊恒定的时间O(1)。
- 插入/删除需要O(n)时间。
- 对于未排序的数组，搜索需要O(n)的时间，而对于排序的数组，则需要O(log n)。
2.创建一个ArrayList。
ArrayList有几个构造函数，我们将在本节中介绍所有的构造函数。
首先，注意到ArrayList是一个泛型类，所以你可以用任何你想要的类型对它进行参数化，编译器将确保，例如，你将不能把Integer的值放在Strings的集合中。另外，当你从一个集合中检索元素时，你不需要对它们进行转换。
其次，使用通用接口List作为变量类型是一个很好的做法，因为它与特定的实现分离了。
2.1.默认的无参数构造函数
List<String> list = new ArrayList<>();
assertTrue(list.isEmpty());我们只是简单地创建一个空的ArrayList实例。
2.2.接受初始容量的构造器
List<String> list = new ArrayList<>(20);这里你可以指定一个底层数组的初始长度。这可以帮助你在添加新项目时避免不必要的调整大小。
2.3.接受Collection的构造函数
Collection<Integer> numbers
= IntStream.range(0, 10).boxed().collect(toSet());
List<Integer> list = new ArrayList<>(numbers);
assertEquals(10, list.size());
assertTrue(numbers.containsAll(list));注意，Collection实例的元素是用来填充底层数组的。
3.将元素添加到ArrayList
你可以在末尾或具体位置上插入一个元素。
List<Long> list = new ArrayList<>();
list.add(1L);
list.add(2L);
list.add(1, 3L);
assertThat(Arrays.asList(1L, 3L, 2L), equalTo(list));你也可以一次插入一个集合或几个元素。
List<Long> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1L, 2L, 3L));
LongStream.range(4, 10).boxed()
.collect(collectingAndThen(toCollection(ArrayList::new), ys -> list.addAll(0, ys)));
assertThat(Arrays.asList(4L, 5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 1L, 2L, 3L), equalTo(list));4.遍历ArrayList
有两种类型的迭代器可用。Iterator 和 ListIterator。
前者让你有机会在一个方向上遍历列表，而后者则允许你在两个方向上遍历列表。
在这里，我们将只向你展示ListIterator。
List<Integer> list = new ArrayList<>(
IntStream.range(0, 10).boxed().collect(toCollection(ArrayList::new))
);
ListIterator<Integer> it = list.listIterator(list.size());
List<Integer> result = new ArrayList<>(list.size());
while (it.hasPrevious()) {
result.add(it.previous());
}
Collections.reverse(list);
assertThat(result, equalTo(list));你也可以使用迭代器来搜索、添加或删除元素。
5.搜索ArrayList的内容
我们将用一个集合来演示搜索的工作原理。
List<String> list = LongStream.range(0, 16)
.boxed()
.map(Long::toHexString)
.collect(toCollection(ArrayList::new));
List<String> stringsToSearch = new ArrayList<>(list);
stringsToSearch.addAll(list);5.1.搜索未排序的列表
为了找到一个元素，你可以使用indexOf()或lastIndexOf()方法。它们都接受一个对象并返回int值。
assertEquals(10, stringsToSearch.indexOf("a"));
assertEquals(26, stringsToSearch.lastIndexOf("a"));如果您想找到满足谓词的所有元素，您可以使用 Java 8 Stream API 过滤集合（在此处阅读更多信息) 像这样使用 Predicate ：
Set<String> matchingStrings = new HashSet<>(Arrays.asList("a", "c", "9"));
List<String> result = stringsToSearch
.stream()
.filter(matchingStrings::contains)
.collect(toCollection(ArrayList::new));
assertEquals(6, result.size());也可以使用一个for循环或一个迭代器。
Iterator<String> it = stringsToSearch.iterator();
Set<String> matchingStrings = new HashSet<>(Arrays.asList("a", "c", "9"));
List<String> result = new ArrayList<>();
while (it.hasNext()) {
String s = it.next();
if (matchingStrings.contains(s)) {
result.add(s);
}
}5.2.搜索一个已分类的列表
如果你有一个排序的数组，那么你可以使用二进制搜索算法，它比线性搜索的速度更快。
List<String> copy = new ArrayList<>(stringsToSearch);
Collections.sort(copy);
int index = Collections.binarySearch(copy, "f");
assertThat(index, not(equalTo(-1)));请注意，如果没有找到一个元素，那么就会返回-1。
6.从ArrayList中删除元素
为了删除一个元素，你应该找到它的索引，然后才通过remove()方法执行删除。这个方法的一个重载版本，它接受一个对象，搜索它并执行删除第一次出现的相等元素。
List<Integer> list = new ArrayList<>(
IntStream.range(0, 10).boxed().collect(toCollection(ArrayList::new))
);
Collections.reverse(list);
list.remove(0);
assertThat(list.get(0), equalTo(8));
list.remove(Integer.valueOf(0));
assertFalse(list.contains(0));但在处理盒式类型时要小心，如Integer。为了删除一个特定的元素，你应该先对int值进行框选，否则，一个元素将按其索引被删除。
你也可以使用前面提到的Stream API来删除几个项目，但我们不会在这里展示它。为了这个目的，我们将使用一个迭代器。
Set<String> matchingStrings
= HashSet<>(Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e", "f"));
Iterator<String> it = stringsToSearch.iterator();
while (it.hasNext()) {
if (matchingStrings.contains(it.next())) {
it.remove();
}
}7.摘要
在这篇快速文章中，我们看了一下Java中的ArrayList。
我们展示了如何创建一个ArrayList实例，如何使用不同的方法添加、查找或删除元素。
像往常一样，你可以在GitHub上找到所有的代码样本超过。