数据结构与算法分析java——线性表2（ArrarList ）

ArrayList

ArrayList 是一个数组队列，相当于 动态数组。与Java中的数组相比，它的容量能动态增长。它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口。

ArrayList 继承了AbstractList，实现了List。它是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。

ArrayList 实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在ArrayList中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问。稍后，我们会比较List的“快速随机访问”和“通过Iterator迭代器访问”的效率。

ArrayList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆。

ArrayList 实现java.io.Serializable接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。

和Vector不同，ArrayList中的操作不是线程安全的。所以，建议在单线程中才使用ArrayList，而在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList。

1. 成员变量和初始化

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
private transient Object[] elementData;
private int size;

默认的大小为10。

EMPTY_ELEMENTDATA是用于无参初始化，即一个等于null的对象数组。

elemenData则用于有参初始化的变量，也是我们下面操作的主体对象。

下面看看有参初始化的源码：

public ArrayList(int initialCapacity) {
    super();
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                            initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
}

此处初始化一个大小为initialCapacity的对象数组

由初始化的过程可以看出：ArrayList是基于动态数组实现的。

2. 常用操作

// Collection中定义的API
boolean             add(E object)
boolean             addAll(Collection<? extends E> collection)
void                clear()
boolean             contains(Object object)
boolean             containsAll(Collection<?> collection)
boolean             equals(Object object)
int                 hashCode()
boolean             isEmpty()
Iterator<E>         iterator()
boolean             remove(Object object)
boolean             removeAll(Collection<?> collection)
boolean             retainAll(Collection<?> collection)
int                 size()
<T> T[]             toArray(T[] array)
Object[]            toArray()
// AbstractCollection中定义的API
void                add(int location, E object)
boolean             addAll(int location, Collection<? extends E> collection)
E                   get(int location)
int                 indexOf(Object object)
int                 lastIndexOf(Object object)
ListIterator<E>     listIterator(int location)
ListIterator<E>     listIterator()
E                   remove(int location)
E                   set(int location, E object)
List<E>             subList(int start, int end)
// ArrayList新增的API
Object               clone()
void                 ensureCapacity(int minimumCapacity)
void                 trimToSize()
void                 removeRange(int fromIndex, int toIndex)

3. 遍历方式

1）随机访问，通过索引获取元素。ArrayList实现了RandomAccess接口

Integer value=null;
int size=list.size();
for(int i=0;i<size;i++){
    value=(Integer) list.get(i);
}

2）for循环

Integer value=null;
for(Integer integ:list){
    value=integ;
}

3）迭代器

Integer value=null;
Integer iter=list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
    value=(Integer) iter.next();
}

4. 例子

import java.util.*;
 
public class ArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
 
        // 创建ArrayList
        ArrayList list = new ArrayList();
        // 将“”
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
        list.add("4");
        // 将下面的元素添加到第1个位置
        list.add(0, "5");
        // 获取第1个元素
        System.out.println("the first element is: "+ list.get(0));
        // 删除“3”
        list.remove("3");
        // 获取ArrayList的大小
        System.out.println("Arraylist size=: "+ list.size());
        // 判断list中是否包含"3"
        System.out.println("ArrayList contains 3 is: "+ list.contains(3));
        // 设置第2个元素为10
        list.set(1, "10");
        // 通过Iterator遍历ArrayList
        for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {
            System.out.println("next is: "+ iter.next());
        }
        // 将ArrayList转换为数组
        String[] arr = (String[])list.toArray(new String[0]);
        for (String str:arr)
            System.out.println("str: "+ str);
        // 清空ArrayList
        list.clear();
        // 判断ArrayList是否为空
        System.out.println("ArrayList is empty: "+ list.isEmpty());
    }
}