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Java中ArrayList类的基本用法

泡在网上的日子 / 文 发表于2012-05-08 15:58 次阅读

ArrayList是List接口的可变数组的实现。实现了所有可选列表操作,并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外,此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。

1、什么是ArrayList
ArrayList就是传说中的动态数组,用MSDN中的说法,就是Array的复杂版本,它提供了如下一些好处:
动态的增加和减少元素
实现了ICollection和IList接口
灵活的设置数组的大小
2、如何使用ArrayList
最简单的例子:
ArrayList List = new ArrayList();
for( int i=0;i <10;i++ ) //给数组增加10个Int元素
List.Add(i);
//..程序做一些处理
List.RemoveAt(5);//将第6个元素移除
for( int i=0;i <3;i++ ) //再增加3个元素
List.Add(i+20);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的数组
这是一个简单的例子,虽然没有包含ArrayList所有的方法,但是可以反映出ArrayList最常用的用法
3、ArrayList重要的方法和属性
1)构造器
ArrayList提供了三个构造器:
public ArrayList();
默认的构造器,将会以默认(16)的大小来初始化内部的数组
public ArrayList(ICollection);
用一个ICollection对象来构造,并将该集合的元素添加到ArrayList
public ArrayList(int);
用指定的大小来初始化内部的数组
2)IsSynchronized属性和ArrayList.Synchronized方法
IsSynchronized属性指示当前的ArrayList实例是否支持线程同步,而ArrayList.Synchronized静态方法则会返回一个ArrayList的线程同步的封装。
如果使用非线程同步的实例,那么在多线程访问的时候,需要自己手动调用lock来保持线程同步,例如:
ArrayList list = new ArrayList();
//...
lock( list.SyncRoot ) //当ArrayList为非线程包装的时候,SyncRoot属性其实就是它自己,但是为了满足ICollection的SyncRoot定义,这里还是使用SyncRoot来保持源代码的规范性
{
list.Add( “Add a Item” );
}
如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的实例,那么就不用考虑线程同步的问题,这个实例本身就是线程安全的,实际上ArrayList内部实现了一个保证线程同步的内部类,ArrayList.Synchronized返回的就是这个类的实例,它里面的每个属性都是用了lock关键字来保证线程同步。
3)Count属性和Capacity属性
Count属性是目前ArrayList包含的元素的数量,这个属性是只读的。
Capacity属性是目前ArrayList能够包含的最大数量,可以手动的设置这个属性,但是当设置为小于Count值的时候会引发一个异常。
4)Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange
这几个方法比较类似
Add方法用于添加一个元素到当前列表的末尾
AddRange方法用于添加一批元素到当前列表的末尾
Remove方法用于删除一个元素,通过元素本身的引用来删除
RemoveAt方法用于删除一个元素,通过索引值来删除
RemoveRange用于删除一批元素,通过指定开始的索引和删除的数量来删除
Insert用于添加一个元素到指定位置,列表后面的元素依次往后移动
InsertRange用于从指定位置开始添加一批元素,列表后面的元素依次往后移动
另外,还有几个类似的方法:
Clear方法用于清除现有所有的元素
Contains方法用来查找某个对象在不在列表之中
其他的我就不一一累赘了,大家可以查看MSDN,上面讲的更仔细
5)TrimSize方法
这个方法用于将ArrayList固定到实际元素的大小,当动态数组元素确定不在添加的时候,可以调用这个方法来释放空余的内存。
6)ToArray方法
这个方法把ArrayList的元素Copy到一个新的数组中。
4、ArrayList与数组转换
例1:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));
例2:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);
Int32[] values = new Int32[List.Count];
List.CopyTo(values);
上面介绍了两种从ArrayList转换到数组的方法
例3:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add( “string” );
List.Add( 1 );
//往数组中添加不同类型的元素
object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正确
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //错误
和数组不一样,因为可以转换为Object数组,所以往ArrayList里面添加不同类型的元素是不会出错的,但是当调用ArrayList方法的时候,要么传递所有元素都可以正确转型的类型或者Object类型,否则将会抛出无法转型的异常。
 
 
 
5、ArrayList最佳使用建议
这一节我们来讨论ArrayList与数组的差别,以及ArrayList的效率问题
1)ArrayList是Array的复杂版本
ArrayList内部封装了一个Object类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚至于ArrayList的许多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。
2)内部的Object类型的影响
对于一般的引用类型来说,这部分的影响不是很大,但是对于值类型来说,往ArrayList里面添加和修改元素,都会引起装箱和拆箱的操作,频繁的操作可能会影响一部分效率。
但是恰恰对于大多数人,多数的应用都是使用值类型的数组。
消除这个影响是没有办法的,除非你不用它,否则就要承担一部分的效率损失,不过这部分的损失不会很大。
3)数组扩容
这是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素Copy到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。
例1:比如,一个可能有200个元素的数据动态添加到一个以默认16个元素大小创建的ArrayList中,将会经过:
16*2*2*2*2 = 256
四次的扩容才会满足最终的要求,那么如果一开始就以:
ArrayList List = new ArrayList( 210 );
的方式创建ArrayList,不仅会减少4次数组创建和Copy的操作,还会减少内存使用。
例2:预计有30个元素而创建了一个ArrayList:
ArrayList List = new ArrayList(30);
在执行过程中,加入了31个元素,那么数组会扩充到60个元素的大小,而这时候不会有新的元素再增加进来,而且有没有调用TrimSize方法,那么就有1次扩容的操作,并且浪费了29个元素大小的空间。如果这时候,用:
ArrayList List = new ArrayList(40);
那么一切都解决了。
所以说,正确的预估可能的元素,并且在适当的时候调用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途径。
4)频繁的调用IndexOf、Contains等方法(Sort、BinarySearch等方
法经过优化,不在此列)引起的效率损失
首先,我们要明确一点,ArrayList是动态数组,它不包括通过Key或者Value快速访问的算法,所以实际上调用IndexOf、Contains等方法是执行的简单的循环来查找元素,所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环并且稍作优化来的快,如果有这方面的要求,建议使用Hashtable或SortedList等键值对的集合。
ArrayList al=new ArrayList();
al.Add("How");
al.Add("are");
al.Add("you!");
al.Add(100);
al.Add(200);
al.Add(300);
al.Add(1.2);
al.Add(22.8);

6.ArrayList遍历的4种方法

     package com.test;

  import java.util.ArrayList;

  import java.util.Iterator;

  import java.util.List;

  public class ArrayListDemo {

  public static void main(String args[]){

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

  list.add("luojiahui");

  list.add("luojiafeng");

  //方法1

  Iterator it1 = list.iterator();

  while(it1.hasNext()){

  System.out.println(it1.next());

  }

  //方法2 怪异!

  for(Iterator it2 = list.iterator();it2.hasNext();){

  System.out.println(it2.next());

  }

  //方法3

  for(String tmp:list){

  System.out.println(tmp);

  }

  //方法4

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

  System.out.println(list.get(i));

  }

  }

  }

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