Java中的集合List – 入門篇
前言
大家好啊，我是湯圓，今天給大家帶來的是《Java中的集合List – 入門篇》，希望對大家有幫助，謝謝
簡介
說實話，Java中的集合有很多種，但是這裡作為入門級別，先簡單介紹第一種集合List，如下圖所示
正文
List是一種有序集合，和數組的行為非常相似，但是比數組靈活；
因為數組是長度固定的，而List的長度是動態分配的。
數組的概覽
既然LIst是基於數組實現的，那麼在介紹List之前，我們先來熟悉一下Java的數組吧（簡單過一下，畢竟用的不多了）
數組對象有一個length屬性來獲取數組的長度，和一個”[]”方法來訪問元素
數組也是一個對象，通過直接列印數組可以看出來，比如
[Ljava.lang.String;@1b6d3586
如下所示，我們先初始化一個數組，並通過length訪問了數組的長度，[]語法訪問數組內的元素
// 初始化數組
String[] arr = {"1", "2", "3"};
// 數組長度
int length = arr.length;
// 數組第一個元素
String a1 = arr[0];
// 數組轉為字元串，需藉助Arrays工具類
String res = Arrays.toString(arr);
System.out.println(length);
System.out.println(a1);
System.out.println(res);
其中我們用到了Arrays這個工具類，因為數組的toString方法不能直接拼接內部的元素，而是列印數組對象的地址
List可以，直接調用List.toString()即可輸出所有元素拼接後的字元串
數組的優點：
隨機訪問快，也是僅存的一個優點（其他地方都沒ArrayList好）
數組的缺點：
長度固定，插入慢
好了，數組先說到這裡，下面開始說List
List的介面方法
下面是幾個常用的List介面方法：
-
boolean add(E e)：在列表末尾插入元素E -
void add(int index, E element)：在指定位置 index 插入元素 E -
E get(int index)：查詢指定位置 index 的元素 -
boolean contains(Object o)：查詢列表是否包含指定的對象 -
boolean remove(Object o)：刪除指定的對象 -
int size()：查詢列表的元素個數
ArrayList和LinkedList的區別
用表格對比結果如下：
| ArrayList | LinkedList | |
|---|---|---|
| 內部結構 | 數組，有序 | 雙向鏈表，無序 |
| 隨機訪問 | 快 | 慢 |
| 插入、修改 | 慢（如果是末尾插入，則很快） | 快 |
可以看到，ArrayList適合隨機訪問，LinkedList適合插入和修改（如果是尾插，則區別不大）
為什麼ArrayList隨機訪問很快呢？
ArrayList是基於數組實現的，而數組又是基於整數索引（下標）來查詢數據的，所以ArrayList的查詢效率很高
為什麼ArrayList插入又很慢？
插入很慢，是因為ArrayList內部基於數組實現，記憶體都是連續的，因此插入時要移動後面的數據；
如果是直接在末尾插入，則不需要移動任何數據，也就快了（默認添加元素時，就是在尾部插入）
但是如果我要在中間位置插入，那麼後面的數據都需要移動
比如下圖，我想把 “Cat 005” 插入到 “Cat 001” 後面，那麼後面的 “Cat 002″、”Cat 003″、 “Cat 004″都要移動，這就導致效率很低
為什麼LinkedList隨機訪問慢？
因為LinkedList內部是雙向鏈表結構，即每個元素都包含一個前引用和後引用，如下圖所示
這就導致了一個問題，每次不管我訪問哪個元素，都需要從頭開始一個個索引；
結果就是訪問速度很慢。
那麼為什麼LinkedList隨機插入很快呢？
正所謂”成也蕭何敗蕭何”，雖然隨機訪問慢，但是正因為有了這些鏈表結構，使得插入的時候很方便了
因為現在不需要移動任何元素，只需要修改前後元素的引用就可以了
比如下圖，我想把 “Dog 005” 插入到 “Dog 001” 後面，那麼只需要修改 “Dog 001″的後引用和”Dog 002″的前引用，其他元素都不用動的
細心的你們可能發現了，ArrayList圖中的元素都是順序排列的，而LinkedList圖中的元素都是隨機排列的；
這個其實就是為了說明他們倆的內部結構特徵，ArrayList記憶體空間有序，LinkedList記憶體空間無序
那麼LinkedList這樣設計，除了插入快，還有其他好處嗎？
當然有啊，因為LinkedList內部的數據都是通過引用來連接到一起的，所以就可以很好的利用零散的記憶體空間，從而提高記憶體利用率
程式碼
下面我們用程式碼來實踐下
// 初始化
List<String> list = new ArrayList<>();
// 插入數據
list.add("hello world 1");
// 在指定位置插入數據
list.add(0, "hello world 2");
// 查詢數據
String s1 = list.get(0);
// 查詢List是否包含指定對象
boolean isContain = list.contains(s1);
// 查詢列表的元素個數
int size = list.size();
// 列印list內部元素：
String res = list.toString();
結果如下所示，可以看到，List.toString()會自動拼接內部元素
總結
List是一種有序集合，和數組的行為非常相似，但是比數組靈活；
最常用的是ArrayList，它適用於大部分場景；
但是在插多查少的情況下，建議用LinkedList，可以提高插入的效率；
後記
最後，感謝大家的觀看，謝謝
