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Java.util.ArrayList简介

一、ArrayList是什么

ArrayList是Java中的一种数据结构,用于存储同一数据类型的多个元素。其底层实现是数组,但使用过程中可以自动扩展容量,是一种常用的动态数组。

在Java中,数组的长度是固定的,而ArrayList的长度是可变的,也就是说,可以动态的添加和删除元素,非常适合保存和操作多个元素的场景。

二、ArrayList的常用操作

1、创建ArrayList

可以使用无参构造函数创建一个空的ArrayList:

ArrayList list = new ArrayList(); 

或者使用带有初始容量的构造函数创建:

ArrayList list = new ArrayList(int initialCapacity); 

2、添加元素

使用add()方法可以向ArrayList中添加元素,索引从0开始:

ArrayList list = new ArrayList(); 
list.add("张三"); 
list.add("李四"); 
list.add("王五"); 

3、获取元素

可以使用get()方法获取ArrayList中指定位置的元素:

String name = (String)list.get(0); 

4、修改元素

使用set()方法可以修改ArrayList中指定位置的元素:

list.set(0, "Tom"); 

5、删除元素

可以使用remove()方法删除ArrayList中指定位置的元素:

list.remove(0); 

6、判断元素是否存在

可以使用contains()方法判断ArrayList中是否存在某个元素:

boolean exist = list.contains("张三"); 

7、获取ArrayList的长度

使用size()方法可以获取ArrayList中元素的个数:

int size = list.size(); 

三、ArrayList与数组的比较

虽然ArrayList与数组的底层存储结构相同,但在使用上有很多不同点:

1、容量可变

数组在声明时需要指定长度,而且长度不可变。ArrayList的长度是可以动态扩充的,可以根据实际需求进行添加或删除。

2、添加和删除元素方便

在数组中添加或删除元素需要对数组进行复制和移动,而在ArrayList中添加或删除元素只需要修改底层数组中的值。

3、数组支持的操作更少

数组支持的操作比ArrayList少,例如搜索和插入元素较为麻烦,需要自己实现类似的算法。

四、ArrayList的性能与注意事项

1、数组与ArrayList的性能比较

在长度固定的情况下,数组的性能要优于ArrayList,但在长度不确定的情况下,使用ArrayList可以避免数组大小不足的问题。

2、ArrayList的扩容

ArrayList底层使用数组实现,当添加或删除元素时如果容量不足,ArrayList会自动进行扩容,但扩容的操作会比较消耗性能。

可以使用带有初始容量的构造函数进行初始化,可以避免频繁扩容的问题。

3、注意线程安全问题

ArrayList不是线程安全的,如果多个线程同时读写同一份ArrayList,会存在线程安全问题,需要做好线程同步措施。

4、尽量避免使用ArrayList的remove(int index)方法

ArrayList在进行删除操作时,需要将指定位置后面的元素全部向前移动,消耗性能较大。如果对顺序不敏感,可以先将要删除的元素用最后一个元素覆盖掉,然后再进行删除操作。

五、总结

ArrayList是Java中一个常用的数据结构,底层使用数组实现,可以动态扩容,非常适合保存和操作多个元素的场景。在使用上需要注意线程安全问题和扩容问题,尽量避免使用remove(int index)方法。