List集合概述

上篇总结了Set集合，这回总结下List集合。。。。先来框架图：

一、List集合

List集合代表一个元素有序，可重复的集合，集合中每个元素都有对应的顺序索引。List接口中增加了一些根据索引操作元素的方法：

void add(int index,E element )  在列表的指定位置插入该元素。

boolean addAll(int index,Collection c)  将集合c包含的所有元素都插入到List集合的index处。

Object get(int index)    返回集合index索引出的元素。

。。。。。详见

1.ListIterator接口：List额外提供的一个listIterator（）方法，提供了专门操作List的方法。

ListIterator接口在Iterator的基础上增加了如下方法：

boolean hasPrevious(): 返回该迭代器关联的集合是否还有上一个元素。

Object previous(): 返回该迭代器的上一个元素。

void add((E e): 在指定位置插入一个元素。

示例：

import java.util.*;

public class TestListIterator
{
	public static void main(String[] args)
	{
		String[] books = {
			"我是帅哥",
			"帅哥是我"
		};
		List bookList = new ArrayList();
		for (int i = 0; i < books.length ; i++ )
		{
			bookList.add(books[i]);
		}
		ListIterator lit = bookList.listIterator();
		while (lit.hasNext())
		{
			System.out.println(lit.next());
			lit.add("-------分隔符-------");  //加入一个元素
		}
		System.out.println("==========下面开始反向迭代===========");
		while(lit.hasPrevious())
		{
			System.out.println(lit.previous());
		}
	}
}

　输出结果：

我是帅哥
      帅哥是我
      ==========下面开始反向迭代===========
      -------分隔符-------
      帅哥是我
     -------分隔符-------
     我是帅哥

输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止

2.ArrayList实现类和Vector实现类：

ArrayList和Vector是基于数组实现的list类，所以ArrayList和Vector封装了一个动态的，允许再分配的Object[]数组，不指定的话长度默认为10。ArrayList和Vector对象使用initialCapacity参数来设置该数组的长度，当向集合添加大量元素时，可以使用ensureCapac(int minCapacity)方法一次性的增加initialCapacity。

ArrayList和Vector在用法上几乎完全相同，但Vector比较古老，方法名比较长，最好是不使用。ArrayList是线程不安全的，Vector是线程安全的，但这个完全可以手动将一个ArrayList变成线程安全的。

ArrayList示例：

import java.util.*;

public class TestList
{
	public static void main(String[] args)
	{
		List books = new ArrayList();
		//向books集合中添加三个元素
		books.add(new String("轻量级J2EE企业应用实战"));
		books.add(new String("Struts2权威指南"));
		books.add(new String("基于J2EE的Ajax宝典"));
		System.out.println(books);
		//将新字符串对象插入在第二个位置
		books.add(1 , new String("ROR敏捷开发最佳实践"));//add是插入，插入到当前位置，当前的元素向后退，并没有覆盖！
		for (int i = 0 ; i < books.size() ; i++ )
		{
			System.out.println(books.get(i));
		}
		System.out.println("size:"+books.size());
		//删除第三个元素
		books.remove(2);
		System.out.println(books);
		//判断指定元素在List集合中位置：输出1，表明位于第二位
		System.out.println(books.indexOf(new String("ROR敏捷开发最佳实践")));//1
		//将第二个元素替换成新的字符串对象
		books.set(1, new String("Struts2权威指南"));
		System.out.println(books);
		//将books集合的第二个元素（包括）到第三个元素（不包括）截取称子集合
		System.out.println(books.subList(1 , 2));

	}
}

　　输出结果：

---------- java运行 ----------
[轻量级J2EE企业应用实战, Struts2权威指南, 基于J2EE的Ajax宝典]
轻量级J2EE企业应用实战
ROR敏捷开发最佳实践
Struts2权威指南
基于J2EE的Ajax宝典
size:4
[轻量级J2EE企业应用实战, ROR敏捷开发最佳实践, 基于J2EE的Ajax宝典]
1
[轻量级J2EE企业应用实战, Struts2权威指南, 基于J2EE的Ajax宝典]
[Struts2权威指南]

输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止

二、Queue集合

Queue用于模拟队列这种数据结构，先进先出。

Queue接口定义的方法如下：

boolean add(E e):   将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），在成功时返回 true，如果当前没有可用的空间，则抛出 IllegalStateException。

E element(): 获取队列头部元素，但不删除该元素。

boolean offer(E e):  将指定的元素插入此队列，当使用有容量限制的队列时，此方法通常要优于 add(E)。

E peek():   获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null。

E poll(): 获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。

E remove(): 获取并移除此队列的头。

1.PriorityQueue实现类

PriorityQueue是一个比较标准的队列实现类，之所以说比较标准，而不是绝对标准，是因为PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按加入队列的顺序，而是按队列元素的大小进行重新排序。

示例：

import java.util.*;

public class TestPriorityQueue
{
	public static void main(String[] args)
	{
		PriorityQueue pq = new PriorityQueue();
		//下面代码依次向pq中加入四个元素
		pq.offer(6);
		pq.offer(-3);
		pq.offer(9);
		pq.offer(0);
		//输出pq队列，并不是按元素的加入顺序排列，而是按元素的大小顺序排列
		System.out.println(pq);
		//访问队列第一个元素，其实就是队列中最小的元素：-3
		System.out.println(pq.peek());
	}
}

　　输出结果：

---------- java运行 ----------
[-3, 0, 9, 6]
-3

输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止

2.Deque接口与ArrayQueue实现类

Deque接口是Queue接口的子接口，它代表一个双端队列，Deque接口里定义了一些双端队列的方法，允许从两端来操作队列的元素。

Void addFirst(Object e):将指定元素插入该双端队列的开头。

Void addLast(Object e):将指定队列插入该双端队列的末尾。

Iterator descendingIterator():返回该双端队列对应的迭代器，该迭代器将以逆向顺序来迭代队列中的元素。

Object getFirst(): 获取但不删除队列的第一个元素。

详细参考api

ArrayQueue是Deque接口的典型实现类，他是一个基于数组实现的双端队列，底部也是采用动态的、可重新分配的Object[]数组存储集合元素。

示例：把ArrayQueue当”栈“使用

import java.util.*;

public class ArrayDequeTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
        ArrayDeque stack = new ArrayDeque();
		//依次将三个元素push入栈
        stack.push("java");
		stack.push("java EE");
		stack.push("Android");
		System.out.println(stack);  //输出
		//访问第一个元素，但不将其pop出栈
        System.out.println(stack.peek());//
		//
        System.out.println(stack);
		//pop出第一个元素
        System.out.println(stack.pop());
         //
        System.out.println(stack);
	}
}

　　输出结果：

[Android, java EE, java]
Android
[Android, java EE, java]
Android
[java EE, java]

**在现在的程序中需要使用“栈”这种数据结构时，推荐使用ArrayDeque或LinkedList，而不是Stack。

3.LinkedList实现类

LinkedList实现了List接口和Deque接口（好像图上没有画出来。。。。。），因此他是一个List集合还可以被当成双端队列来使用。

LinkedList与ArrayList，ArrayDeque的实现机制完全不同，ArrayList、ArrayDeque内部以数组的形式来保存集合中的元素，因此随机访问集合元素时有较好的性能；而LinkedList内部以链表的形式来保存集合中的元素，因此随机访问性能较差，但是插入、删除元素时非常快。

示例：

import java.util.*;

public class TestLinkedList
{
	public static void main(String[] args)
	{
		LinkedList books = new LinkedList();
		//将字符串元素加入队列的尾部
		books.offer("Java");
		//将一个字符串元素入栈
		books.push("J2EE");
		//将字符串元素添加到队列的头部
		books.offerFirst("Android");
		for (int i = 0; i < books.size() ; i++ )
		{
			System.out.println(books.get(i));
		}
		//访问、并不删除队列的第一个元素
		System.out.println(books.peekFirst());
		//访问、并不删除队列的最后一个元素
		System.out.println(books.peekLast());
		//采用出栈的方式将第一个元素pop出队列
		System.out.println(books.pop());
		//下面输出将看到队列中第一个元素被删除
		System.out.println(books);
		//访问、并删除队列的最后一个元素
		System.out.println(books.pollLast());
		//下面输出将看到队列中只剩下中间一个元素：轻量级J2EE企业应用实战
		System.out.println(books);

	}
}

　　输出结果：

Android
J2EE
Java
Android
Java
Android
[J2EE, Java]
Java
[J2EE]

**上面的代码分别示范了双端队列，栈的用法，所以LinkedList是一个功能非常强大的集合类。

4.各种线性表的性能分析：

	实现机制	随机访问排名	迭代操作排名	插入操作排名	删除操作排名
数组	连续内存区保存元素	1	不支持	不支持	不支持
ArrayList/ArrayDeque	以数组保存元素	2	2	2	2
Vector	以数组保存元素	3	3	3	3
LinkedList	链表保存元素	4	1	1	1

　　示例：

import java.util.*;
/**
 * Description:
 * <br/>Copyright (C), 2005-2008, Yeeku.H.Lee
 * <br/>This program is protected by copyright laws.
 * <br/>Program Name:
 * <br/>Date:
 * @author  Yeeku.H.Lee [e-mail]
 * @version  1.0
 */
public class TestPerformance
{
	public static void main(String[] args)
	{
		//创建一个字符串数组
		String[] tst1 = new String[900000];
		//动态初始化数组元素
		for (int i = 0; i < 900000; i++)
		{
			tst1[i] = String.valueOf(i);
		}

		ArrayList al = new ArrayList();
		//将所有数组元素加入ArrayList集合中
		long start = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < 900000 ; i++)
		{
			al.add(tst1[i]);
		}
		System.out.println("ArrayList集合添加元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		LinkedList ll = new LinkedList();
		//将所有数组元素加入LinkedList集合中
		start = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < 900000 ; i++)
		{
			ll.add(tst1[i]);
		}
		System.out.println("LinkedList集合添加元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		//迭代访问ArrayList集合的所有元素，并输出迭代时间
		start = System.currentTimeMillis();
		for (Iterator it = al.iterator();it.hasNext() ; )
		{
			it.next();
		}
		System.out.println("迭代ArrayList集合元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		//迭代访问LinkedList集合的所有元素，并输出迭代时间
		start = System.currentTimeMillis();
		for (Iterator it = ll.iterator();it.hasNext() ; )
		{
			it.next();
		}
		System.out.println("迭代LinkedList集合元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start));

	}
}

　　输出结果：

ArrayList集合添加元素的时间:446
LinkedList集合添加元素的时间:16
迭代ArrayList集合元素的时间:11
迭代LinkedList集合元素的时间:12

**可以看出LinkedList添加元素特别快，是ArrayList的几十倍，但遍历时不相上下。用foreach遍历LinkedList也比ArrayList快。

java中的集合到这里基本上总结完啦。。。

下篇会总结下操作集合的工具类：Collections，用它可以方便的把集合变成线程安全的。

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