【Java基础知识复盘】ArrayList、LinkedList篇—

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ArrayList

概述

ArrayList 类是一个可以动态修改的数组，与普通数组的区别就是它是没有固定大小的限制，我们可以添加或删除元素。

ArrayList 继承了 AbstractList ，并实现了 List 接口。

创建实例：

import java.util.ArrayList; // 引入 ArrayList 类

ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>();　 // 初始化

基本的方法

增加：add（）

访问：get（）

删除：remove（）

修改：set（）

计算大小：size（）

迭代数组列表：

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

for (String i : sites) {
         System.out.println(i);
     } // for-each方式

ArrayList 中的元素实际上是对象，在以上实例中，数组列表元素都是字符串 String 类型。

排序

用Collections类的sort（）

add()	将元素插入到指定位置的 arraylist 中
addAll()	添加集合中的所有元素到 arraylist 中
clear()	删除 arraylist 中的所有元素
clone()	复制一份 arraylist
contains()	判断元素是否在 arraylist
get()	通过索引值获取 arraylist 中的元素
indexOf()	返回 arraylist 中元素的索引值
removeAll()	删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素
remove()	删除 arraylist 里的单个元素
size()	返回 arraylist 里元素数量
isEmpty()	判断 arraylist 是否为空
subList()	截取部分 arraylist 的元素
set()	替换 arraylist 中指定索引的元素
sort()	对 arraylist 元素进行排序
toArray()	将 arraylist 转换为数组
toString()	将 arraylist 转换为字符串
ensureCapacity()	设置指定容量大小的 arraylist
lastIndexOf()	返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置
retainAll()	保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素
containsAll()	查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素
trimToSize()	将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数
removeRange()	删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素
replaceAll()	将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素
removeIf()	删除所有满足特定条件的 arraylist 元素
forEach()	遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作

常见面试知识点

讲一讲ArrayList

ArrayList是底层使用动态数组实现的数据列表，但我们装在基本数据类型的时候,都是使用他们的包装类

查询效率高,增删效率低使用功率很高

说说ArrayList的默认长度

默认长度：10

1.7：创建的时候就会初始化数组的长度

1.8：当我们第一次向数组中添加数据的时候才会初始化数组,相当于懒加载

ArrayList和LinkedList的区别

ArrayList的底层使用动态数组，默认容量为10，当元素数量到达容量时，生成一个新的数组，大小为前一次的1.5倍，然后将原来的数组copy过来

因为数组有索引，所以ArrayList查找数据更快，但是添加数据效率更低

LinkedList的底层使用链表，在内存中是离散的，没有扩容机制；LinkedList在查找数据时需要从头遍历，所以查找慢，但是添加数据效率高

ArrayList的扩容

add()添加新数据的时候会进行一个判断,当我们添加的数据超过数组的长度时,数组就会进行扩容
这里分为两步:
1.先创建一个原数组长度1.5倍的新数组
1.7: 是原来数组的1.5倍 + 1
1.8: 使用位移运算符向右一位,效率要高很多
2.然后再把旧的数组copy到新的数组

说说ArrayList增删慢的原因

新增分为两种,一种是尾部新增,一种是指定位置的新增
指定位置的新增:
本质上也是copy一个数组,把指定位置之前的元素copy到新的数组,把指定位置之后的元素放在原index + 1 的位置
就是把index的位置挪出来,然后向指定位置添加元素
至于为什么说慢,如果数据量大的话,就需要一个一个的把数据移位,至于需要扩容了,就更慢了
删除的本质上也是copy一个数组:
先创建一个新的数组,长度为原数组的长度,再把要删除index位置之前的元素copy到新的数组,index之后的,放到新数组index-- 的位置

线程是否安全

不安全

我们一般只使用他的查询功能,如果涉及到频繁的增删或可以使用LinkedList

线程安全可以使用Vector,就是在每一个方法前都加上synchronized

ArrayList的遍历如何

ArrayList遍历最大的优势在于内存的连续性，CPU的内部缓存结构会缓存连续的内存片段，可以大幅降低读取内存的性能开销。

LinkedList

概述

链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址

链表可分为单向链表和双向链表：

一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接

一个双向链表有三个整数值: 数值、向后的节点链接、向前的节点链接

与 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和删除的操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低

如图可得：

LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类

LinkedList 实现了 Queue 接口，可作为队列使用

LinkedList 实现了 List 接口，可进行列表的相关操作

LinkedList 实现了 Deque 接口，可作为队列使用

LinkedList 实现了 Cloneable 接口，可实现克隆

LinkedList 实现了 java.io.Serializable 接口，即可支持序列化，能通过序列化去传输

创建实例：

// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList; 

LinkedList<E> list = new LinkedList<E>();   // 普通创建方法
或者
LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合创建链表

基本方法

列表开头添加元素：addFirst（）

列表结尾添加元素：addLast（）

删除头部元素：removeFirst（）

删除尾部元素：removeLast（）

访问头部元素：getFirst（）

访问尾部元素：getLast（）

迭代和ArrayList差不多

更多方法

public boolean add(E e)	链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public void add(int index, E element)	向指定位置插入元素。
public boolean addAll(Collection c)	将一个集合的所有元素添加到链表后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean addAll(int index, Collection c)	将一个集合的所有元素添加到链表的指定位置后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public void addFirst(E e)	元素添加到头部。
public void addLast(E e)	元素添加到尾部。
public boolean offer(E e)	向链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean offerFirst(E e)	头部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean offerLast(E e)	尾部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public void clear()	清空链表。
public E removeFirst()	删除并返回第一个元素。
public E removeLast()	删除并返回最后一个元素。
public boolean remove(Object o)	删除某一元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public E remove(int index)	删除指定位置的元素。
public E poll()	删除并返回第一个元素。
public E remove()	删除并返回第一个元素。
public boolean contains(Object o)	判断是否含有某一元素。
public E get(int index)	返回指定位置的元素。
public E getFirst()	返回第一个元素。
public E getLast()	返回最后一个元素。
public int indexOf(Object o)	查找指定元素从前往后第一次出现的索引。
public int lastIndexOf(Object o)	查找指定元素最后一次出现的索引。
public E peek()	返回第一个元素。
public E element()	返回第一个元素。
public E peekFirst()	返回头部元素。
public E peekLast()	返回尾部元素。
public E set(int index, E element)	设置指定位置的元素。
public Object clone()	克隆该列表。
public Iterator descendingIterator()	返回倒序迭代器。
public int size()	返回链表元素个数。
public ListIterator listIterator(int index)	返回从指定位置开始到末尾的迭代器。
public Object[] toArray()	返回一个由链表元素组成的数组。
public T[] toArray(T[] a)	返回一个由链表元素转换类型而成的数组。