1.3 List集合：ArrayList和LinkedList类的用法及区别
List集合：
- List 是一个有序、可重复的集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。
- List 集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。
- List 集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引，第一个添加到 List 集合中的元素的索引为 0，第二个为 1，依此类推。
List 实现了 Collection 接口，它主要有两个常用的实现类：ArrayList 类和 LinkedList 类。
ArrayList 类，元素随机访问
ArrayList 类实现了可变数组的大小，存储在内的数据称为元素。
它还提供了快速基于索引访问元素的方式，对尾部成员的增加和删除支持较好。
使用 ArrayList 创建的集合，允许对集合中的元素进行快速的随机访问，不过，向 ArrayList 中插入与删除元素的速度相对较慢。
ArrayList 类的常用构造方法有如下两种重载形式：
- ArrayList()：构造一个初始容量为 10 的空列表。
- ArrayList(Collection<?extends E>c)：构造一个包含指定 Collection 元素的列表，这些元素是按照该Collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。
ArrayList 类除了包含 Collection 接口中的所有方法之外，还包括 List 接口中提供的如表 1 所示的方法：
| E get(int index) | 获取此集合中指定索引位置的元素，E 为集合中元素的数据类型 |
| int index(Object o) | 返回此集合中第一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1 |
| int lastIndexOf(Object o) | 返回此集合中最后一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1 |
| E set(int index, Eelement) | 将此集合中指定索引位置的元素修改为 element 参数指定的对象。此方法返回此集合中指定索引位置的原元素 |
| List<E> subList(int fromlndex, int tolndex) | 返回一个新的集合，新集合中包含 fromlndex 和 tolndex 索引之间的所有元素。包含 fromlndex 处的元素，不包含 tolndex 索引处的元素 |
注意：当调用 List 的 set(int index, Object element) 方法来改变 List 集合指定索引处的元素时，指定的索引必须是 List 集合的有效索引。例如集合长度为 4，就不能指定替换索引为 4 处的元素，也就是说这个方法不会改变 List 集合的长度。
例 1
使用 ArrayList 类向集合中添加三个商品信息，包括商品编号、名称和价格，然后遍历集合输出这些商品信息。
1）创建一个商品类 Product，在该类中定义 3 个属性和 toString() 方法，分别实现 setter/getter 方法。代码的实现如下：
public class Product {private int id;private String name;private float price;public Product(int id, String name, float price) {super();this.id = id;this.name = name;this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Product [id=" + id + ", name=" + name + ", price=" + price + "]";} }2）创建一个测试类，调用 Product 类的构造函数实例化三个对象，并将 Product 对象保存至 ArrayList 集合中。最后遍历该集合，输出商品信息。测试类的代码实现如下：
import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {Product pd1=new Product(4,"炸药包",10);Product pd2=new Product(5,"手榴弹",12);Product pd3=new Product(6,"火箭弹",22);List list=new ArrayList();//创建集合list.add(pd1);list.add(pd2);list.add(pd3);System.out.println("=========螺旋升天器==========");for(int i=0;i<list.size();i++){//循环遍历集合，输出集合元素Product product=(Product) list.get(i);System.out.println(product);}} }该示例中的 ArrayList 集合中存放的是自定义类 Product 的对象，这与存储的 String 类的对象是相同的。与 Set 不同的是，List 集合中存在 get() 方法，该方法可以通过索引来获取所对应的值，获取的值为 Object 类，因此需要将该值转换为 Product 类，从而获取商品信息。
该程序的运行结果如下所示：
=========螺旋升天器========== Product [id=4, name=炸药包, price=10.0] Product [id=5, name=手榴弹, price=12.0] Product [id=6, name=火箭弹, price=22.0]例 2
在使用 List 集合时需要注意区分 indexOf() 方法和 lastIndexOf() 方法。前者是获得指定对象的最小索引位置，而后者是获得指定对象的最大索引位置。前提条件是指定的对象在 List 集合中有重复的对象，否则这两个方法获取的索引值相同。
下面的案例代码演示了 indexOf() 方法和 lastIndexOf() 方法的区别：
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {List list=new ArrayList();list.add("One");list.add("|");list.add("Two");list.add("|");list.add("Three");list.add("|");list.add("Four");System.out.println("list集合中的元素数量为"+list.size());System.out.print("list集合中的元素为：");Iterator it=list.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+",");}System.out.println("\n 在list集合中'|'第一次出现的位置是："+list.indexOf("|"));System.out.println("在list集合中‘|’最好一次出现的位置是："+list.lastIndexOf("|"));} }上述代码创建一个 List 集合 list，然后添加了 7 个元素，由于索引从 0 开始，所以最后一个元素的索引为 6。输出结果如下：
list集合中的元素数量为7 list集合中的元素为：One,|,Two,|,Three,|,Four, 在list集合中'|'第一次出现的位置是：1 在list集合中‘|’最好一次出现的位置是：5例 3
使用 subList() 方法截取 List 集合中部分元素时要注意，新的集合中包含起始索引位置的元素，但是不包含结束索引位置的元素。例如，subList(1,4) 方法实际截取的是索引 1 到索引 3 的元素，并组成新的 List 集合。
下面的案例代码演示了 subList() 方法的具体用法。
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {List list=new ArrayList();list.add("One");list.add("Two");list.add("Three");list.add("Four");list.add("Five");list.add("Six");list.add("Seven");System.out.println("list集合中的元素数量为："+list.size());System.out.println("list集合中的元素为：");Iterator it=list.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+" ");}List sublist=new ArrayList();sublist=list.subList(2, 5);//从list集合中截取索引2~5的元素，保存到sublist集合中System.out.println("\nsublist集合中的元素数量为："+sublist.size());System.out.println("sublist集合中的元素如下：");it=sublist.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+" ");}} }输出结果如下：
list集合中的元素数量为：7 list集合中的元素为： One Two Three Four Five Six Seven sublist集合中的元素数量为：3 sublist集合中的元素如下： Three Four FiveLinkedList类，插入和删除元素
LinkedList 类采用链表结构保存对象，这种结构的优点是便于向集合中插入或者删除元素。
需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高，
但是 LinkedList 类随机访问元素的速度则相对较慢。这里的随机访问是指检索集合中特定索引位置的元素。
LinkedList 类除了包含 Collection 接口和 List 接口中的所有方法之外，还特别提供了表 2 所示的方法
| void addFirst(E e) | 将指定元素添加到此集合的开头 |
| void addLast(E e) | 将指定元素添加到此集合的末尾 |
| E getFirst() | 返回此集合的第一个元素 |
| E getLast() | 返回此集合的最后一个元素 |
| E removeFirst() | 删除此集合中的第一个元素 |
| E removeLast() | 删除此集合中的最后一个元素 |
例 1
在仓库管理系统中要记录入库的商品名称，并且需要输出第一个录入的商品名称和最后—个商品名称。下面使用 LinkedList 集合来完成这些功能，实现代码如下：
如上述代码，首先创建了 5 个 String 对象，分别为 p1、p2、p3、p4 和 p5。同时将 p1、 p2、p3 和 p4 对象使用 add() 方法添加到 LinkedList 集合中，使用 addLast() 方法将 p5 对象添加到 LinkedList 集合中。分别调用 LinkedList 类中的 getFirst() 方法和 getLast() 方法获取第一个和最后一个商品名称。最后使用 removeLast() 方法将最后一个商品信息删除，并将剩余商品信息打印出来。
LinkedList<String> 中的 <String> 是 Java 中的泛型，用于指定集合中元素的数据类型，例如这里指定元素类型为 String，则该集合中不能添加非 String 类型的元素。
运行程序，执行结果如下：
*************** 商品信息 *************** 目前商品有： 六角螺母 电缆线 卷尺 原木方板 柜子 第一个商品的名称为：六角螺母 最后一个商品的名称为：柜子 删除最后的元素，目前商品有： 六角螺母 电缆线 卷尺 原木方板ArrayList 类和 LinkedList 类的区别
- ArrayList 与 LinkedList 都是 List 接口的实现类，因此都实现了 List
的所有未实现的方法，只是实现的方式有所不同。 - ArrayList查询速度快，LinkedList操作速度快
ArrayList 是基于动态数组数据结构的实现，访问元素速度优于 LinkedList。LinkedList 是基于链表数据结构的实现，占用的内存空间比较大，但在批量插入或删除数据时优于 ArrayList。 - 对于快速访问对象的需求，使用 ArrayList 实现执行效率上会比较好。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList
类比 ArrayList 类效果高。 - 不同的结构对应于不同的算法，有的考虑节省占用空间，有的考虑提高运行效率，对于程序员而言，它们就像是“熊掌”和“鱼肉”，不可兼得。高运行速度往往是以牺牲空间为代价的，而节省占用空间往往是以牺牲运行速度为代价的。
总结
以上是生活随笔为你收集整理的1.3 List集合：ArrayList和LinkedList类的用法及区别的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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