Java集合---List（线性表）

时间：2022-05-30 17:53:10

List接口是Collection的子接口，用于定义线性表数据结构。可以将List理解为存放对象的数组，只不过其元素个数可以动态的增加或减少。

List接口的两个常见实现类为ArrayList和LinkedList，分别用动态数组和链表的方式实现了List接口。

1、基本操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * java.util.List
 * 可重复集，并且有序。
 * 特点是可以根据下标操作元素。
 * 常用实现类：
 * ArrayList: 使用数组实现，查询更快
 * LinkedList: 使用链表实现，增删更快（首尾增删效果明显） 
 */
public class ListDemo1 {

public static void main(String[] args) {
/*
 * E set(int index, E e)
 * 将给定元素设置到指定位置上，返回值为原位置的元素。所以是替换元素操作。 
 */
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("one");
        list.add("two");
        list.add("three");
        list.add("four");
//[one, two, three, four]
        System.out.println(list);

//[one, 2, three, four]
        String old = list.set(1, "2");      //返回的是原先那个位置的值
        System.out.println(list);
        System.out.println("old: "+old);

//[one, 2, three, four, five]
//list.set(4,"five"); 这样做下标越界

/*
 * E get(int index)
 * 获取给定下标对应的元素 
 */
//获取第三个元素
        String str = list.get(2);
        System.out.println(str);

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


    }

}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * List集合提供了一对重载的add, remove方法
 * void add(int index, E e)
 * 将给定元素插入到指定位置，原位置及后续元素都顺序向后移动
 * 
 * E remove(int index)
 * 从集合中删除指定位置的元素，并将其返回
 */
public class ListDemo2 {

public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("one");
        list.add("two");
        list.add("three");
        list.add("four");
//[one, two, three, four]
        System.out.println(list);

//[one, 2, two, three, four]
        list.add(1, "2");
        System.out.println(list);

//[one, 2, three, four]
        String old = list.remove(2);
        System.out.println(list);
        System.out.println("old: "+old);
    }

}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * 取子集 
 * List subList(int start, int end)
 * 获取当前集合中指定范围内的子集。同样含头不含尾
 * 需要注意的是，subList获取的List与原List占有相同的存储空间，对子List的操作会影响原List.
 */
public class ListDemo3 {

public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i=0; i<10; i++){
            list.add(i);
        }
        System.out.println(list);

//获取3-7
        List<Integer> subList = list.subList(3, 8);
        System.out.println(subList);

//将子集中的每个元素扩大10倍
for(int i=0; i<subList.size(); i++){
int n = subList.get(i);
            n *= 10;
            subList.set(i, n);
        }
//[30, 40, 50, 60, 70]
        System.out.println(subList);
/*
 * 对子集的修改，就是修改原集合相应内容 
 */
//[0, 1, 2, 30, 40, 50, 60, 70, 8, 9]
        System.out.println(list);

/*
 * 删除集合中2-8的元素 
 */
        list.subList(2, 9).clear();
        System.out.println(list);

    }

}

2、集合与数组互相转换

2.1 集合转换为数组

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class CollectionToArrayDemo {

public static void main(String[] args) {
        Collection<String> c = new ArrayList<String>();
        c.add("one");
        c.add("two");
        c.add("three");
        c.add("four");

/* 方法一: Object[] toArray()
 * 集合提供了一个方法toArray,可以将当前集合转换为数组 .
 * 该方法得到的是Object类型的数组，使用时不方便，所以该方法不怎么使用了
 */
//Object[] array = c.toArray();


/* 方法二: <T>T[] toArray(T[] a)
 * 若给定的数组可用（数组可以存放集合所有元素）时，则使用该数组，
 * 若不可用，会自动创建一个与给定数组同类型的数组 。
 */
        String[] array = c.toArray(new String[c.size()]);

for(String str : array){
            System.out.println(str);
        }

    }

}

2.2 数组转换为集合

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 数组转换为集合
 * 需要注意，转换只能转换为List集合
 * 使用的是数组的工具类Arrays的静态方法asList
 * 只能转换List集合的主要原因是：Set不能存放重复元素。
 * 所以若转换为Set集合可能出现丢失元素的情况。
 */
public class ArrayToListDemo {

public static void main(String[] args) {
        String[] array = {"one","two","three","four"};

        List<String> list = Arrays.asList(array);
        System.out.println(list);

/*
 * 向集合中添加一个元素
 * 实际上下面的代码会抛出异常。原因在于，该集合是由数组转换过来的，
 * 那么该集合就表示原来的数组，所以对集合的操作就是对数组的操作。
 * 那么新添加元素会导致原数组扩容，（数组是定长的），那么久不能表示原来的数组了。
 * 所以不允许向该集合添加新元素。 
 */
//list.add("five");
//System.out.println(list);

//修改集合元素，数组元素也会改变
        list.set(1,"2");
        System.out.println(list);
//输出数组元素
for(String str : array){
            System.out.println(str);
        }

/*
 * 若希望增删元素，需要另创建一个集合 !!!
 */
// List<String> list1 = new ArrayList<String>();
// list1.addAll(list);
/*
 * 所有的集合都提供了一个带有Collection类型参数的构造方法。
 * 该构造方法称为：复制构造器
 * 作用是在创建当前集合的同时，集合中包含给定集合中的所有元素。 
 */
        List<String> list1 = new ArrayList<String>(list);
        list1.add("five");
        System.out.println(list1);


    }

3、List的排序

3.1 基本排序

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Random;

/**
 * 排序集合元素
 * 排序集合使用的是集合的工具类Collections的静态方法sort.
 * 排序仅能对List集合进行，因为Set部分实现类是无序的。
 */
public class SortListDemo {

public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        Random random = new Random();

for(int i=0; i<10; i++){
            list.add(random.nextInt(100));
        }

        System.out.println(list);
/*
 * 对集合进行自然排序，从小到大 
 */
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

    }

}

3.2 自定义排序（方式一）

/**
 * 该类用于作为集合的元素
 */
public class Point implements Comparable<Point>{
private int x;
private int y;

public Point(int x, int y) {
        super();
this.x = x;
this.y = y;
    }

public int getX() {
return x;
    }

public void setX(int x) {
this.x = x;
    }

public int getY() {
return y;
    }

public void setY(int y) {
this.y = y;
    }

    @Override
public String toString() {
return "(" + x + "," + y + ")";
    }

/*
 * 当实现了Comparable接口后，需要重写下面的方法，
 * 该方法的作用是定义当前对象与给定参数对象比较大小的规则。
 * 返回值为一个int值，该值表示大小关系。它不关注具体的取值是多少，而关注的是取值范围。
 * 当返回值>0时：当前对象比参数对象大
 * 当返回值<0时：当前对象比参数对象小
 * 当返回值=0时：两个对象相等。
 */
    @Override
public int compareTo(Point o) {
/*
 * 比较规则，点到原点的距离长的大 
 */
int len = this.x*this.x + this.y*this.y;
int olen = o.x*o.x + o.y*o.y;
return len-olen;
    }


}
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 排序自定义类型元素的集合
 */
public class SortListDemo1{

public static void main(String[] args) {
        List<Point> list = new ArrayList<Point>();

        list.add(new Point(4,2));
        list.add(new Point(2,3));
        list.add(new Point(1,4));
        list.add(new Point(6,7));
        list.add(new Point(9,3));
        list.add(new Point(8,1));

        System.out.println(list);
/*
 * sort方法要求集合元素必须实现Comparable接口，该接口用于规定实现类是可以比较的。
 * 其中有一个抽象方法是用来定义比较大小的规则。 
 * 
 * 我们想使用sort方法排序集合，但是该方法要求我们的集合元素必须实现Comparable接口
 * 并且定义比较规则，这种我们想使用某个功能，而它要求我们修改程序的现象称为“侵入性”。
 * 修改的代码越多，侵入性越强，月不利于程序的扩展。
 */
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

    }


}

3.3 自定义排序（方式二）

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class SortListDemo2 {

public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("jerry");
list.add("tom");
list.add("merry");
list.add("rose");
list.add("jack");
list.add("kobe");
list.add("JACKSON");
list.add("JAMES");
        System.out.println(list);
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

        MyComparator com = new MyComparator();
/*
 * 重载的sort方法要求传入一个额外的比较器
 * 该方法不再要求集合元素必须实现 Comparable接口，
 * 并且也不再使用集合元素自身的比较规则排序了，而是
 * 根据给定的这个额外的比较器的比较规则对集合元素进行排序。
 * 实际开发中也推荐使用这种方式排序集合元素，若集合元素是自定义的。
 * 创建比较器时也推荐使用匿名内部类的形式。
 */
        Collections.sort(list, com);
        System.out.println(list);

//匿名内部类形式创建
        Comparator<String> com1 = new Comparator<String>(){
public int compare(String o1, String o2) {
return o2.length()-o1.length();
            }
        };
        Collections.sort(list, com1);
        System.out.println(list);

    }

}

/**
 * 定义一个额外的比较器
 */
class MyComparator implements Comparator<String>{
/*
 * 改方法用来定义o1和o2的比较
 * 若返回值>0: o1>o2
 * 若返回值<0: o1<o2
 * 若返回值=0: 两个对象相等
 */
public int compare(String o1, String o2) {
/*
 * 字符串中字符多的大 
 */
return o1.length()-o2.length();
    }

}

参考文献：

说明：代码来源于达内教育

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