Java学习之路：ArrayList用法

1、什么是ArrayList

ArrayList是一个动态数组传奇，使用MSDN声明。那是，Array复杂的版本号，它具有以下优点，例如：

动态的添加和降低元素
实现了ICollection和IList接口
灵活的设置数组的大小

2、怎样使用ArrayList

    最简单的样例：

ArrayList List = new ArrayList();

for( int i=0;i<10;i++ ) //给数组添加10个Int元素

List.Add(i);

//..程序做一些处理

List.RemoveAt(5);//将第6个元素移除

for( int i=0;i<3;i++ ) //再添加3个元素

List.Add(i+20);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包括的数组

这是一个简单的样例，尽管没有包括ArrayList全部的方法，可是能够反映出ArrayList最经常使用的使用方法

3、ArrayList重要的方法和属性

（1）构造器

    ArrayList提供了三个构造器：

public ArrayList();

默认的构造器，将会以默认（16）的大小来初始化内部的数组

public ArrayList(ICollection);

用一个ICollection对象来构造，并将该集合的元素加入到ArrayList

public ArrayList(int);

用指定的大小来初始化内部的数组

（2）IsSynchronized属性和ArrayList.Synchronized方法

    IsSynchronized属性指示当前的ArrayList实例是否支持线程同步，而ArrayList.Synchronized静态方法则会返回一个ArrayList的线程同步的封装。

    假设使用非线程同步的实例，那么在多线程訪问的时候，须要自己手动调用lock来保持线程同步。比如：

ArrayList list = new ArrayList();

//...

lock( list.SyncRoot ) //当ArrayList为非线程包装的时候。SyncRoot属性事实上就是它自己，可是为了满足ICollection的SyncRoot定义。这里还是使用SyncRoot来保持源码的规范性

{

list.Add( “Add a Item” );

}

     假设使用ArrayList.Synchronized方法返回的实例，那么就不用考虑线程同步的问题，这个实例本身就是线程安全的，实际上ArrayList内部实现了一个保证线程同步的内部类，ArrayList.Synchronized返回的就是这个类的实例，它里面的每一个属性都是用了lockkeyword来保证线程同步。

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可是。使用这种方法（ArrayList.Synchronized）并不能保证枚举的同步，比如，一个线程正在删除或加入集合项，而还有一个线程同一时候进行枚举。这时枚举将会抛出异常。

所以。在枚举的时候，你必须明白使用 SyncRoot 锁定这个集合。

Hashtable与ArrayList关于线程安全性的用法类似。

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（3）Count属性和Capacity属性

Count属性是眼下ArrayList包括的元素的数量，这个属性是仅仅读的。

Capacity属性是眼下ArrayList可以包括的最大数量，可以手动的设置这个属性，可是当设置为小于Count值的时候会引发一个异常。

（4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange

    这几个方法比較类似

Add方法用于加入一个元素到当前列表的末尾

AddRange方法用于加入一批元素到当前列表的末尾

Remove方法用于删除一个元素。通过元素本身的引用来删除

RemoveAt方法用于删除一个元素，通过索引值来删除

RemoveRange用于删除一批元素。通过指定開始的索引和删除的数量来删除

Insert用于加入一个元素到指定位置。列表后面的元素依次往后移动

InsertRange用于从指定位置開始加入一批元素，列表后面的元素依次往后移动

    另外。还有几个类似的方法：

Clear方法用于清除现有全部的元素

Contains方法用来查找某个对象在不在列表之中

    其它的我就不一一累赘了，大家能够查看MSDN，上面讲的更细致

（5）TrimSize方法

    这种方法用于将ArrayList固定到实际元素的大小，当动态数组元素确定不在加入的时候。能够调用这种方法来释放空余的内存。

（6）ToArray方法

    这种方法把ArrayList的元素Copy到一个新的数组中。

4、ArrayList与数组转换

    例1：

ArrayList List = new ArrayList();

List.Add(1);

List.Add(2);

List.Add(3);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

    例2：

ArrayList List = new ArrayList();

List.Add(1);

List.Add(2);

List.Add(3);

Int32[] values = new Int32[List.Count];

List.CopyTo(values);

    上面介绍了两种从ArrayList转换到数组的方法

    例3：

ArrayList List = new ArrayList();

List.Add( “string” );

List.Add( 1 );

//往数组中加入不同类型的元素

object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正确

string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //错误

和数组不一样。由于能够转换为Object数组，所以往ArrayList里面加入不同类型的元素是不会出错的，可是当调用ArrayList方法的时候。要么传递全部元素都能够正确转型的类型或者Object类型。否则将会抛出无法转型的异常。

5、ArrayList最佳使用建议

    这一节我们来讨论ArrayList与数组的区别。以及ArrayList的效率问题

  （1）ArrayList是Array的复杂版本号

ArrayList内部封装了一个Object类型的数组，从一般的意义来说，它和数组没有本质的区别，甚至于ArrayList的很多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的相应方法。

  （2）内部的Object类型的影响

         对于一般的引用类型来说，这部分的影响不是非常大，可是对于值类型来说。往ArrayList里面加入和改动元素，都会引起装箱和拆箱的操作，频繁的操作可能会影响一部分效率。

可是恰恰对于大多数人。多数的应用都是使用值类型的数组。

消除这个影响是没有办法的，除非你不用它。否则就要承担一部分的效率损失，只是这部分的损失不会非常大。

（3）数组扩容

这是对ArrayList效率影响比較大的一个因素。

每当运行Add、AddRange、Insert、InsertRange等加入元素的方法。都会检查内部数组的容量是否不够了。假设是，它就会以当前容量的两倍来又一次构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比較影响效率的。

例1：比方，一个可能有200个元素的数据动态加入到一个以默认16个元素大小创建的ArrayList中，将会经过：

16*2*2*2*2 = 256

四次的扩容才会满足终于的要求。那么假设一開始就以：

ArrayList List = new ArrayList( 210 );

的方式创建ArrayList。不仅会降低4次数组创建和Copy的操作，还会降低内存使用。

例2：估计有30个元素而创建了一个ArrayList：

ArrayList List = new ArrayList(30);

在运行过程中。添加了31个元素。那么数组会扩充到60个元素的大小，而这时候不会有新的元素再添加进来，并且有没有调用TrimSize方法，那么就有1次扩容的操作。并且浪费了29个元素大小的空间。假设这时候，用：

ArrayList List = new ArrayList(40);

那么一切都攻克了。

所以说，正确的预估可能的元素。而且在适当的时候调用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途径。

（4）频繁的调用IndexOf、Contains等方法（Sort、BinarySearch等方法经过优化，不在此列）引起的效率损失

首先，我们要明白一点，ArrayList是动态数组，它不包含通过Key或者Value高速訪问的算法，所以实际上调用IndexOf、Contains等方法是运行的简单的循环来查找元素，所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环而且稍作优化来的快，假设有这方面的要求，建议使用Hashtable或SortedList等键值对的集合。

ArrayList al=new ArrayList();

al.Add("How");

al.Add("are");

al.Add("you!");

al.Add(100);

al.Add(200);

al.Add(300);

al.Add(1.2);

al.Add(22.8);

.........

//第一种遍历 ArrayList 对象的方法

foreach(object o in al)

{

Console.Write(o.ToString()+" ");

}

//另外一种遍历 ArrayList 对象的方法

IEnumerator ie=al.GetEnumerator();

while(ie.MoveNext())

{

Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");

}

//第三种遍历 ArrayList 对象的方法

我忘记了,好象是利用 ArrayList对象的一个属性,它返回一此对象中的元素个数.

然后在利用索引

for(int i=0;i<Count;i++)

{

Console.Write(al[i].ToString()+" ");

}

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