第一章 List接口

1.1 List接口介绍

查阅API，看List的介绍。有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。与 set 不同，列表通常允许重复的元素。

看完API，我们总结一下：

List接口：

它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。
它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。

List接口的常用子类有：

ArrayList集合
LinkedList集合

1.2 List接口中常用的方法

增加元素方法
add(Object e)：向集合末尾处，添加指定的元素
add(int index, Object e)：向集合指定索引处，添加指定的元素，原有元素依次后移
删除元素删除
remove(Object e)：将指定元素对象，从集合中删除，返回值为被删除的元素
remove(int index)：将指定索引处的元素，从集合中删除，返回值为被删除的元素
替换元素方法
set(int index, Object e)：将指定索引处的元素，替换成指定的元素，返回值为替换前的元素
查询元素方法
get(int index)：获取指定索引处的元素，并返回该元素

方法演示：

List<String> list = new ArrayList<String>();

　　　　//1,添加元素。

　　　　　　list.add("小红");

　　　　　　list.add("小梅");

　　　　　　list.add("小强");

　　　　//2,插入元素。插入元素前的集合["小红","小梅","小强"]

　　　　　　list.add(1, "老王"); //插入元素后的集合["小红","老王","小梅","小强"]

　　　　//3,删除元素。

　　　　　　list.remove(2);// 删除元素后的集合["小红","老王","小强"]

　　　　//4,修改元素。

　　　　　　list.set(1, "隔壁老王");// 修改元素后的集合["小红","隔壁老王","小强"]

　　　　　　Iterator<String> it = list.iterator();

　　　　　　while (it.hasNext()) {

　　　　　　　　String str = it.next();

　　　　　　　　System.out.println(str);

　　　　　　}

由于List集合拥有索引，因此List集合迭代方式除了使用迭代器之外，还可以使用索引进行迭代。

　　　　for (int i = 0; i < list.size(); i++) {

　　　　　　String str = list.get(i);

　　　　　　System.out.println(str);

　　　　}

1.2.1 Iterator的并发修改异常

在list集合迭代元素中，对元素进行判断，一旦条件满足就添加一个新元素。代码如下

public class IteratorDemo {

　　　　//在list集合迭代元素中，对元素进行判断，一旦条件满足就添加一个新元素

　　　　　　public static void main(String[] args) {

　　　　//创建List集合

　　　　　　List<String> list = new ArrayList<String>();

　　　　//给集合中添加元素

　　　　　　list.add("abc1");

　　　　　　list.add("abc2");

　　　　　　list.add("abc3");

　　　　　　list.add("abc4");

　　　　//迭代集合，当有元素为"abc2"时，集合加入新元素"itcast"

　　　　　　Iterator<String> it = list.iterator();

　　　　　while(it.hasNext()){

　　　　　　String str = it.next();

　　　　//判断取出的元素是否是"abc2"，是就添加一个新元素

　　　　　　if("abc2".equals(str)){

　　　　　　　　list.add("itcast");// 该操作会导致程序出错

　　　　　　　　}

　　　　//打印容器中的元素

　　　　　　　　System.out.println(list);

　　　　}

运行上述代码发生了错误 java.util.ConcurrentModificationException这是什么原因呢？

在迭代过程中，使用了集合的方法对元素进行操作。导致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性。

并发修改异常解决办法：在迭代时，不要使用集合的方法操作元素。

那么想要在迭代时对元素操作咋办？通过ListIterator迭代器操作元素是可以的，ListIterator的出现，解决了使用Iterator迭代过程中可能会发生的错误情况。

1.3 List集合存储数据的结构

List接口下有很多个集合，它们存储元素所采用的结构方式是不同的，这样就导致了这些集合有它们各自的特点，供给我们在不同的环境下进行使用。数据存储的常用结构有：堆栈、队列、数组、链表。我们分别来了解一下：

堆栈，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。
栈的入口、出口的都是栈的顶端位置
压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。
弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

队列，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，安检。排成一列，每个人依次检查，只有前面的人全部检查完毕后，才能排到当前的人进行检查
队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口。

数组，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
增删元素慢：
指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。如下图
指定索引位置删除元素：需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。如下图

链表，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
多个节点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。
查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素
增删元素快：
增加元素：操作如左图，只需要修改连接下个元素的地址即可。
删除元素：操作如右图，只需要修改连接下个元素的地址即可。

1.4 ArrayList集合

ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。

许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。

1.5 LinkedList集合

LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。如下图

LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。

方法演示：

LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();

　　　　//添加元素

　　　　　　　　link.addFirst("abc1");

　　　　　　　　link.addFirst("abc2");

　　　　　　　　link.addFirst("abc3");

　　　　//获取元素

　　　　　　System.out.println(link.getFirst());

　　　　　　System.out.println(link.getLast());

　　　　//删除元素

　　　　　　System.out.println(link.removeFirst());

　　　　　　System.out.println(link.removeLast());

　　　　　　　　　while(!link.isEmpty()){ //判断集合是否为空

　　　　　　　　　　　　System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素

　　　　　　　　　　 }

1.6 Vector集合

Vector集合数据存储的结构是数组结构，为JDK中最早提供的集合。Vector中提供了一个独特的取出方式，就是枚举Enumeration，它其实就是早期的迭代器。此接口Enumeration的功能与 Iterator 接口的功能是类似的。Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代。