列表

Java 的数据类型与异常

Jim White

Java Developer

List 接口

List 接口，Collection 的子接口
- 定义有序的对象组
- 可包含重复对象
List 的多种实现
- 行为相近
- 实现决定底层如何管理对象

List 的实现

ArrayList —— 可调整大小、按索引（类似数组）、有序的对象列表

ArrayList 类似具有索引元素的 Java 数组

LinkedList —— 对象通过指向前后元素的链接相连。

LinkedList 是由指针连接的对象列表

无论实现如何，增删改对象的方式相同

¹ 参见 https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/List.html 获取 List 类型与详情

ArrayList

使用 new 构造实例，并用泛型指定内容类型
用 .add(object) 向末尾添加对象
用 .get(index) 访问对象
- ArrayList 使用从 0 开始的索引
用 .set(index, object) 替换/修改对象
用 .remove(index) 删除对象
用 .clear() 清空所有对象
用 .size() 获取数量

import java.util.ArrayList;
...
ArrayList<String> animals
  = new ArrayList<String>();

animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("horse"); // 允许重复

String c = animals.get(1); // c="cow"
animals.set(1, "chicken");

// 移除第一个 horse
animals.remove(0);  
// 移除所有对象
animals.clear();

animals.size();

对象与基本类型

使用包装类将基本类型添加到任意集合框架对象
添加的基本类型会"自动装箱"
- 自动装箱：自动将基本类型放入其包装类的过程

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(new Integer(5));
list.add(6);  // 6 会被 Integer 自动包装后添加

自动装箱适用于所有集合框架对象

异构集合

集合框架的数据结构可为异构
- 异构 = 可包含不同类型的对象
- 将参数化类型设为 Object

ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>(); // 允许任意对象
list.add(new Integer(5)); // 添加一个 Integer
list.add(6); // 通过自动装箱添加 Integer
list.add("Hello"); // 添加一个 String

遍历 List

使用"for-each"语法遍历 List 的对象

ArrayList<String> animals = new ArrayList<String>();
animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("chicken");

for (String animal : animals) { // for-each 遍历整个 ArrayList
    System.out.println(animal);
}

horse
cow
chicken

List 的 println

List 实例（如 ArrayList）的内容可用 println 显示

ArrayList<String> animals = new ArrayList<String>();
animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("chicken");
System.out.println(animals);  // 显示 ArrayList 中的所有元素

ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>();
list.add(5);
list.add("Hello");
System.out.println(list);  // 显示 ArrayList 中的所有元素

[horse, cow, chicken]
[5, Hello]

LinkedList

LinkedList 的构造方式与 ArrayList 相同
LinkedList 拥有与 ArrayList 相同的方法

import java.util.LinkedList;
...
LinkedList<String> cars // 创建一个新的 …
  = new LinkedList<String>(); // … LinkedList

cars.add("Ford"); // 向列表添加对象
cars.add("Mercedes");
String c = cars.get(1);
cars.set(1, "Toyota"); // 替换对象
System.out.println(cars); // 显示列表
cars.remove(0); // 移除对象
cars.clear();  // 移除所有对象
cars.size(); // 获取列表长度

[Ford, Toyota]

LinkedList 附加方法

一些附加方法
- addFirst() 添加到开头
- addLast() 添加到末尾
- removeFirst() 从开头移除
- removeLast() 从末尾移除

cars.addFirst("Fiat"); // 添加到开头
cars.addLast("BMW"); // 添加到末尾
cars.removeFirst(); // 移除第一个对象
cars.removeLast(); // 移除最后一个对象

集合类型的相似性

ArrayList 与 LinkedList 看起来相似
- 集合框架中的其他类型也有相似之处
- 这是有意设计
它们共享接口：List
- 多态性的示例（"多种形式"）

ArrayList vs LinkedList

对 ArrayList、LinkedList（或任意 List）的操作相同
- 选择哪种 List 取决于用途
ArrayList 注意点：
- 随机访问快（如：list.get(11)）
- 在中间添加/删除较慢
- 因为插入/删除时对象需物理移动

在 ArrayList 中间添加对象需要大量移动

ArrayList vs LinkedList

LinkedList 注意点：
- 随机访问较慢（如：list.get(11)）
- 在中间添加/删除更快。
- 因为不需物理移动对象，只改几个引用

在 LinkedList 中间添加对象只需更改一些指针

Passons à la pratique !

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