Java | ArrayList、LinkedList、Vector

主要內容

ArrayList源碼分析

LinkedList源碼分析

Vector源碼分析

List接口的常用方法測試

List遍歷及方法總結

List接口：ArrayList、LinkedList、Vector

ListTest.java

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * ClassName: ListTest
 * Date:      2020/3/3 15:59
 * author:    Oh_MyBug
 * version:   V1.0
 *
 * 1. List接口框架
 *  |----Collection接口：單列集合，用來存儲一個一個的對象
 *     |----List接口：存儲有序的、可重複的數據     --> “動態”數組，替換原有的數組
 *         |----ArrayList：作爲List接口的主要實現類，線程不安全的，效率高；底層使用Object[] 存儲
 *         |----LinkedList：對於頻繁的插入、刪除操作，使用此類效率比ArrayList高；底層使用雙向鏈表存儲
 *         |----Vector：作爲List接口的古老（JDK 1.0）實現類；線程安全，效率低；
 *
 * 2. ArrayList源碼分析：
 *    2.1 jdk 7情況下
 *      ArrayList list = new ArrayList(); // 底層創建了長度是10的Object[]數組elementData
 *      list.add(123); // elementData[0] = new Integer(123);
 *      ...
 *      list.add(11); // 如果此次的添加導致底層elementData數組容量不夠，則擴容。
 *      默認情況下，擴容爲原來的1.5倍，同時需要將原有數組中的數據複製到新的數組中
 *
 *      結論：建議開發中使用帶參的構造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity);
 *
 *    2.2 jdk 8中ArrayList的變化
 *      ArrayList list = new ArrayList(); // 底層Object[] elementData初始化爲{}，並沒有創建長度爲10的數組。
 *      list.add(123); // 第一次調用add()時，底層才創建了長度爲10的數組，並將數據123添加到elementData[0]
 *      ....
 *      後續的添加和擴容操作與jdk7無異
 *
 *    2.3 小結：jdk7中的ArrayList的對象的創建類似於單例的餓漢式，
 *              而jdk8中的ArrayList的對象的創建類似於單例的懶漢式，延遲了數組的創建，節省內存
 *
 * 3. LinkedList的源碼分析
 *      LinkedList list = new LInkedList(); 內部聲明瞭Node類型的first和last屬性，默認值爲null
 *      list.add(123); // 將123封裝到Node中，創建了Node對象。
 *
 *      其中，Node定義爲：體現了LinkedList雙向鏈表的說法
 *      private static class Node<E> {
 *         E item;
 *         Node<E> next;
 *         Node<E> prev;
 *
 *         Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
 *             this.item = element;
 *             this.next = next;
 *             this.prev = prev;
 *          }
 *       }
 *
 * 4. Vector源碼分析：jdk7和jdk8中通過Vector()構建器創建對象時，底層都創建了長度爲10的數組。
 *    在擴容方面，默認擴容爲原來數組長度的2倍
 *
 *   面試題：ArrayList、LinkedList、Vector三者的異同？
 *      同：三個類都實現了List接口，存儲數據的特點相同：存儲有序的、可重複的數據
 *      不同：見上
 *
 * 5. List接口中的常用方法
 *    增：add(Object obj)
 *    刪：remove(int index) / remove(Object obj)
 *    改：set(int index, Object ele)
 *    查：get(int index)
 *    插：add(int index, Object ele)
 *    長度：size()
 *    遍歷：① Iterator迭代器方式
 *          ② 增強for循環
 *          ③ 普通的循環
 */
public class ListTest {

    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele)：在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);

        // boolean addAll(int index, Collection eles)：從index位置開始將else中的所有元素加進來
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
        System.out.println(list.size());

        // Object get(int index)：獲取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));

        /*
        輸出：
            [123, 456, AA, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            [123, BB, 456, AA, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            9
            123
         */
    }

    @Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        // int indexOf(Object obj)：返回obj在當前集合中首次出現的位置
        int index = list.indexOf(456);
        System.out.println(index);

        // int lastIndexOf(Object obj)：返回obj在當前集合中末次出現的位置
        int lastIndex = list.lastIndexOf(456);
        System.out.println(lastIndex);

        // Object remove(int index)：移除指定index位置的元素，並返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        // Object set(int index, Object ele)：設置指定index位置的元素ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        // List subList(int fromIndex, int toIndex)：返回從fromIndex到toIdnex的左閉右開區間的自己和
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);

        /*
        輸出：
            1
            4
            123
            [456, AA, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            [456, CC, Person{name='Tom', agel=12}, 456]
            [Person{name='Tom', agel=12}, 456]
         */
    }

    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        // 方式一：Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println("*******************");

        // 方式二：增強for循環
        for (Object obj: list){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println("*******************");

        // 方式三：普通for循環
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }

        /*
        輸出：
            123
            456
            AA
            *******************
            123
            456
            AA
            *******************
            123
            456
            AA
         */
    }
}