Java 集合框架(List 接口)

List 接口简介

对于 List 接口，Java的官方文档这样提到：

A List is an ordered Collection (sometimes called a sequence). Lists may contain duplicate elements. In addition to the operations inherited from Collection, the List interface includes operations for the following:

• Positional access — manipulates elements based on their numerical position in the list. This includes methods such as get, set, add, addAll, and remove.
• Search — searches for a specified object in the list and returns its numerical position. Search methods include indexOf and lastIndexOf.
• Iteration — extends Iterator semantics to take advantage of the list's sequential nature. The listIterator methods provide this behavior.
• Range-view — The sublist method performs arbitrary range operations on the list.

大概讲的就是：

• List 表示可以包含重复元素的有序集合
• List 额外提供了以下操作：
  • 位置访问(Positional access)：根据索引访问元素
  • 搜索(Search)：搜索元素，返回其索引
  • 迭代(Iteration)：提供额外操作的迭代器 listIterator
  • 范围视图(Range-view)：提供 sublist 方法对任意范围操作

然后讲 List 的实现：

The Java platform contains two general-purpose List implementations. ArrayList, which is usually the better-performing implementation, and LinkedList which offers better performance under certain circumstances.

这里讲的很简单，概括下就几句话：

• List 接口包含了2个通用实现(general-purpose implements)：ArrayList、LinkedList
• ArrayList：性能最好的实现
• LinkedList：在某些情况下性能更好

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List 接口相关操作

List 接口的方法除了继承自 Collection 接口的操作：
    基础操作、批量操作、数组操作、以及 JDK1.8 后提供的聚合操作
还包括前面提到的额外操作：
    位置访问、搜索、迭代、范围视图

继承自 Collection 接口的操作:

• 基础操作(Basic Operations)

int size() // 返回集合中元素的个数
boolean isEmpty() // 判断集合是否存在元素
boolean contains(Object element) // 判断集合是否包含
boolean add(E element) // 添加元素
boolean remove(Object element) // 删除元素
Iterator iterator() // 获取该集合的迭代器

• 批量操作(Bulk Operations)

boolean containsAll(Collection c) // 包含
boolean addAll(Collection c) //并集
boolean removeAll(Collection c) // 差集
boolean retainAll(Collection c) // 交集
void clear() // 清空

• 数组操作(Array Operations)

Object[] toArray() // 集合转换为数组
 T[] toArray(T[] a)  // 集合转换为指定类型的数组

List 接口提供的额外操作：

• 位置访问(Array Operations)

Object[] toArray() // 集合转换为数组
 T[] toArray(T[] a)  // 集合转换为指定类型的数组

• 位置访问(Positional access)

E get(int index)
E set(int index, E element)
void add(int index, E element)
E remove(int index)

• 搜索(Search)

int indexOf(Object o)
int lastIndexOf(Object o)

• 迭代(Iteration)

ListIterator listIterator();
ListIterator listIterator(int index);

• 范围视图(Range-view)

List subList(int fromIndex, int toIndex)

最后简单说两点，关于迭代和范围视图：

• 关于迭代(Iteration)
  List 接口提供了专门的迭代器 ListIterator，用于迭代 List 集合。
  ListIterator 接口如下：

public interface ListIterator extends Iterator {
    boolean hasNext();
    E next();
    boolean hasPrevious();
    E previous();
    int nextIndex();
    int previousIndex();
    void remove();
    void set(E e);
    void add(E e);
}

可以看到，这个专门的迭代器 ListIterator 提供了很多额外的方法：

• 支持向前向后进行迭代和获取索引操作
• 以及增、删、改操作

这些方法大大增强了迭代器，使得我们能更好的操作 List 集合。关于这些操作，这里就不做演示了，有兴趣的朋友可以试着自己写点小 Demo。

• 范围视图(Range-view)
  范围视图，顾名思义，指的就是 subList() 这个方法返回的子集合。
  需要注意一点的是：subList() 返回的子集合是依赖于原集合的，故，在操作子集合的时候不能改变原集合的结构(即，原集合的大小)。

ArrayList list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));
List subListt = list.subList(1, 4);
list.add(8); // 改变了原集合的结构
subListt.add(9); // 抛出异常 ConcurrentModificationException

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更多参考：The List Interface (The Java™ Tutorials > Collections > Interfaces)