JAVA-基础-List接口
List接口
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。
特点:
元素存取有序
集合中可以有重复元素,通过元素的equals方法来判断是否为重复元素(实则为判断地址是否相等)
元素可以为null
是一个带有索引的集合,可以通过索引精确操作集合中的元素
List接口常用子类:
ArrayList,--------数组
LinkedList,-------双向链表结构
List接口常用方法:
增加元素:add(Object e):从集合末尾处添加元素
add(int index,Object e):向集合指定的索引处添加元素,原油元素依次后移
删除元素:remove(Object e):将指定元素对象从集合中删除,返回值为被删除的对象
remove(int index,Object e):将元素从指定索引处删除,返回值为被删除对象
替换元素:set(int index,Object e)将指定索引处的元素替换成指定元素,返回值为替换前的元素
查询元素:get'(int index) 获取索引处的元素并返回该元素
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);
}
因为List集合有索引,也可以用索引来进行迭代
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
System.out.println(str);
}
Iterator的并发修改异常
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"a"
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("a");// 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[L1] 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。
并发修改异常
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。
List集合存储数据的结构:
数据存储的常用结构有：堆栈、队列、数组、链表。
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,
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
队列的入口、出口各占一侧
数组
查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
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。
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
链表
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。
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。
LenkedList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。
LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用
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
}
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。Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代。
List和Array的区别:
相同之处：
都可以表示一组同类型的对象
都使用下标进行索引
不同之处:
数组可以存储任何类型元素
List不可以存储基本数据类型,需要包装
数组容量固定,List可以动态增长
数组效率高; List 由于要维护额外内容，效率相对低一些
总结:
容量固定时 优先使用数组,容纳类型更多,更高效
在容量不确定的情况下List更有优势
ArrayList 的扩容机制:
public boolean add(E object) {
Object[] a = array;
int s = size;
//当放满时，扩容
if (s == a.length) {
//MIN_CAPACITY_INCREMENT 为常量，12
Object[] newArray = new Object[s +
(s < (MIN_CAPACITY_INCREMENT / 2) ?
MIN_CAPACITY_INCREMENT : s >> 1)];
System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, s);
array = a = newArray;
}
a[s] = object;
size = s + 1;
modCount++;
return true;
}
- 当 ArrayList 的元素个数小于 6 时，容量达到最大时，元素容量会扩增 12；
- 反之，增加 当前元素个数的一半。
LinkedList 的扩容机制：
public boolean add(E object) {
return addLastImpl(object);
}
private boolean addLastImpl(E object) {
Link<E> oldLast = voidLink.previous;
Link<E> newLink = new Link<E>(object, oldLast, voidLink);
voidLink.previous = newLink;
oldLast.next = newLink;
size++;
modCount++;
return true;
}
可以看到 linkedList没有扩容机制!
这是由于 LinedList 实际上是一个双向链表，不存在元素个数限制，使劲加就行了。
transient Link<E> voidLink;
private static final class Link<ET> {
ET data;
Link<ET> previous, next;
Link(ET o, Link<ET> p, Link<ET> n) {
data = o;
previous = p;
next = n;
}
}
在 List 中有两个转换成 数组 的方法：
Object[] toArray()
返回一个包含 List 中所有元素的数组；
T[] toArray(T[] array)
作用同上，不同的是当 参数 array 的长度比 List 的元素大时，会使用参数 array 保存 List 中的元素；否则会创建一个新的 数组存放 List 中的所有元素；
