java集合框架(三)ArrayList常见方法的使用

什么是ArrarList

ArrayList是Java中的一个动态数组类，可以根据实际需要自动调整数组的大小。ArrayList是基于数组实现的，它内部维护的是一个Object数组，默认初始化容量为10，当添加的元素个数超过了当前容量时，会自动扩容。

使用场景:

ArrayList适用于需要动态添加、删除元素的场景，可以用于存储不确定数量的数据。ArrayList也可以用于需要频繁访问集合元素的场景，因为它的底层是基于数组实现的，可以通过索引值快速访问元素。

另外，由于ArrayList是基于数组实现的，因此在数据量较大时，会占用较多的内存空间，因此需要考虑内存的使用。对于频繁进行插入、删除操作的场景，可以使用LinkedList来代替ArrayList。

总之，ArrayList更适合于需要频繁访问、添加、删除元素的场景，而LinkedList则更适合于需要频繁进行插入和删除操作的场景。

ArrayList也被广泛用于Java中的集合框架，例如Java中的List和Vector都是基于ArrayList实现的。下面是ArrayList常见的方法及其使用方法。

常见方法

返回类型	方法	描述
boolean	add(E o)	将指定元素追加到此列表的结尾。
void	add(int index, E element)	将指定的元素插入此列表中的指定位置。
boolean	addAll(Collection c)	按照指定 Collection 的迭代器所返回的元素顺序，将该 Collection 中的所有元素追加到此列表的尾部。
boolean	addAll(int index, Collection c)	从指定的位置开始，将指定 Collection 中的所有元素插入到此列表中。
void	clear()	从此列表中移除所有元素。
void	ensureCapacity(int minCapacity)	如有必要，增加此 ArrayList 实例的容量，以确保它至少能够容纳最小容量参数所指定的元素数。
E	get(int index)	返回此列表中指定位置上的元素。
int	indexOf(Object elem)	搜索指定参数第一次出现的位置，使用 equals 方法进行相等性测试。
boolean	isEmpty()	测试此列表中是否没有元素。
int	lastIndexOf(Object elem)	返回指定的对象在列表中最后一次出现的位置索引。
E	remove(int index)	移除此列表中指定位置处的元素。
boolean	remove(Object o)	从此列表中移除指定元素的单个实例（如果存在），此操作是可选的。
protected void	removeRange(int fromIndex, int toIndex)	移除列表中索引在 fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之间的所有元素。
E	set(int index, E element)	用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。
int	size()	返回此列表的元素数。

下面是一个示例代码:

add()方法
在ArrayList末尾添加元素或在指定位置添加。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        System.out.println(list);
    }
}

输出结果为：

[apple, banana, orange]

get()方法
获取指定位置元素。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        String fruit = list.get(1);
        System.out.println(fruit);
    }
}

输出结果为：

banana

remove()方法
删除指定位置或指定元素。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        list.remove(1);
        System.out.println(list);
        list.remove("orange");
        System.out.println(list);
    }
}

输出结果为：

[apple, orange]
[apple]

size()方法
获取ArrayList的元素个数。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        int size = list.size();
        System.out.println(size);
    }
}

输出结果为：

3

set()方法
替换指定位置的元素。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        list.set(1, "pear");
        System.out.println(list);
    }
}

输出结果为：

[apple, pear, orange]

indexOf()方法
查找指定元素的位置。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        int index = list.indexOf("banana");
        System.out.println(index);
    }
}

输出结果为：

1

clear()方法
清空ArrayList中的所有元素。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        list.clear();
        System.out.println(list);
    }
}

输出结果为：

[]

总结

ArrayList 的好处主要有以下几点：

1. 高效的随机访问：由于 ArrayList 内部是基于数组实现的，支持通过索引直接访问元素，所以随机访问元素的效率很高。

2. 高效的遍历：ArrayList 的内部数据结构是连续的内存块，所以在遍历元素时非常高效，时间复杂度为O(n)。

3. 紧凑的内存占用：ArrayList 的元素存储在连续的内存块中，不需要额外的指针来连接元素，所以占用的内存空间相对较小。

4. 方便的元素访问和修改：ArrayList 可以通过索引来访问和修改元素，提供了一系列方便的方法，比如get、set等。

5. 支持动态扩容：当 ArrayList 的容量不足时，会自动扩容，不需要手动操作。这使得 ArrayList 在存储大量元素时更加方便。

6. 支持快速的插入和删除操作：ArrayList 在末尾插入或删除元素的效率较高，时间复杂度为O(1)。而在中间插入和删除元素的效率较低，需要移动后续元素。

总的来说，ArrayList 在随机访问元素、遍历元素和末尾插入和删除元素的场景下表现较好，是一种常用的集合类。