Java中ArrayList的常见用法

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Java 中的 ArrayList 是一个非常常用的动态数组,它属于 Java 集合框架的一部分。与普通数组不同,ArrayList 可以在需要时动态调整其大小。以下是 ArrayList 的一些详细介绍:

基本特性

  1. 动态大小ArrayList 会自动调整其大小以适应新元素。
  2. 有序集合:元素按插入顺序存储,但可以通过索引访问。
  3. 允许重复:可以包含重复的元素。
  4. 允许空值:可以包含 null 值。
  5. 非线程安全:在多线程环境下使用时需要手动同步。

常用方法

  • 创建 ArrayList
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
  • 添加元素

    添加单个元素:add(E e)

list.add("apple");
  • 在指定位置添加:add(int index, E element)
list.add(1, "banana");
  • 访问元素
  • 通过索引:get(int index)
String fruit = list.get(0);
  • 修改元素
  • 修改元素值:set(int index, E element)
list.set(1, "orange");
  • 删除元素
  • 通过索引删除:remove(int index)
list.remove(0);
  • 通过值删除(第一个匹配的元素):remove(Object o)
list.remove("banana");
  • 遍历元素
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}
  • 其他常用方法

    获取大小size()

    检查是否为空isEmpty()

    清空列表clear()

    检查是否包含指定元素contains(Object o)

    获取元素索引indexOf(Object o)

性能注意事项

  • 时间复杂度:添加/修改/获取元素:O(1)(平均情况)在中间插入/删除元素:O(n)
  • 由于 ArrayList 是基于数组实现的,当超过初始容量时,可能需要重新分配数组,这会涉及原数组到新数组的复制。

使用示例

import java.util.ArrayList;
 
public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
 
        // 添加元素
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("cherry");
 
        // 插入元素
        list.add(1, "orange");
 
        // 访问和修改元素
        String fruit = list.get(0);
        list.set(1, "kiwi");
 
        // 删除元素
        list.remove("banana");
 
        // 输出列表
        for (String item : list) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

ArrayList 是适用于频繁访问和修改的场景,但在性能和安全性要求较高的情况下,选择其他集合(如 LinkedList 或同步列表)可能更为合适。

是的, ArrayList 只能存储引用数据类型,不能直接存储基本数据类型(如 intdoublechar 等)。这是因为 ArrayList 是基于 Java 的泛型实现的,而泛型只支持对象类型(引用类型),不支持基本数据类型。


如何存储基本数据类型?

虽然 ArrayList 不能直接存储基本数据类型,但 Java 提供了自动装箱(Autoboxing)机制,可以将基本数据类型自动转换为对应的包装类,使其间接存储基本数据类型。

常见的基本数据类型及其对应的包装类

示例:

ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<>();
intList.add(10);   // 自动装箱,将 int 转为 Integer
intList.add(20);
intList.add(30);
 
System.out.println(intList); // 输出: [10, 20, 30]

在这个例子中,1020 和 30 是 int 类型的数据,但 Java 自动将它们转换为 Integer(包装类)对象,并存入了 ArrayList

取值时自动拆箱

存储在 ArrayList 中的包装类对象,在需要时会自动转换回基本数据类型(称为“拆箱”)。

示例:

int sum = 0;
for (int num : intList) {  // 自动拆箱,将 Integer 转为 int
    sum += num;
}
System.out.println("总和:" + sum);

注意事项

1、性能

自动装箱和拆箱虽然使用方便,但它会增加一定的性能开销,尤其是频繁操作时。

2、避免空指针异常

如果 ArrayList 中的某个元素为 null,在拆箱时会抛出 NullPointerException

例如:

ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<>();
intList.add(null); // 添加了一个 null
int num = intList.get(0); // 自动拆箱时抛出 NullPointerException

如果需要存储多个不同的基本数据类型?

如果你的 ArrayList 需要同时存储多种基本数据类型,可以考虑以下几种方式:

1、使用 ArrayList<Object>

通过手动装箱,将数据都存储为对应的包装类,然后将它们存入一个 ArrayList<Object> 中。

示例:

ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
list.add(123);        // 存储 Integer
list.add(45.67);      // 存储 Double
list.add("Hello");    // 存储 String
list.add(true);       // 存储 Boolean
 
for (Object obj : list) {
    System.out.println(obj.toString());
}

2、使用自定义类进行封装

  • 自定义一个类,把所有需要的数据类型存为类的字段。
  • 示例:
class Data {
    int intValue;
    double doubleValue;
    String stringValue;
 
    Data(int intValue, double doubleValue, String stringValue) {
        this.intValue = intValue;
        this.doubleValue = doubleValue;
        this.stringValue = stringValue;
    }
}
 
ArrayList<Data> dataList = new ArrayList<>();
dataList.add(new Data(10, 20.5, "Hello"));
 
for (Data data : dataList) {
    System.out.println(data.intValue + ", " + data.doubleValue + ", " + data.stringValue);
}

3、使用 Map 或其他集合结构

可以使用 Map<String, Object> 或类似的容器,按键值对存储不同类型的数据。


总结

  • ArrayList 只能直接存储引用类型。
  • 如果要存储基本数据类型,可以通过包装类实现,依赖于自动装箱和拆箱机制。
  • 对于需要混合存储多种类型的数据,可以使用 ArrayList<Object> 或自定义类、Map 等其他结构。

文章转载自:Tomorrowland_D

原文链接: www.cnblogs.com/Tomorrowlan…

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