34、ArrayList和LinkedList

学习目标：

1、了解Java的历史

2、为什么要学习Java语言

3、端正学习态度

学习过程：

一、集合框架介绍

集合框架有一个共有的接口Collection，集合对象就是将多个元素组成一个单元的对象，集合数据的一般操作就是用于存储、检索、删除和修改等操作。集合框架是用于表示和操纵集合的统一体系结构。

java集合框架的优点：

提供有用的数据结构和算法，从而减少编程工作
提高了程序速度和质量,因为它提供了高性能的数据结构和算法
允许不同 API 之间的互操作，API之间可以来回传递集合
可以方便地扩展或改写集合

java集合框架提供了四种容器可以选择使用，分别是Queue、List、Set和Map。为了该框架的高效/规范和易于扩展性，集合框架被设计成一组层次分明的标准化接口与实现，接口图如下：

34、ArrayList和LinkedList

二、ArrayList

List表示的是一种有序的对象容器数据结构，java中使用List接口来规定这类数据结构。List接口实现了Collection

ArrayList和我们之前介绍的数组有很多的优势，ArrayList的特点总结如下：

ArrayList 对象是长度可变的对象引用数组,类似于动态数组
继承 AbstractList 并实现 List 接口，方法统一
动态扩展，随着元素的添加，元素的数目会增加，列表也会随着扩展
访问和遍历对象时，它提供更好的性能

三、常用方法举例

对ArrayList的常用方法，无非就是添加、删除数据，和访问数据，这里就不做太多论述了，你可以阅读以下下面的的代码：

package com;

import java.util.ArrayList;

import com.pojo.Student;

public class ArrayListStr {

public static void main(String[] args) {

//线性结构在这里你可以和数组对比一下

int nums[]={1,3,4,4};

System.out.println(nums[3]);

//初始化三个学生对象。

Student stu1=new Student();

stu1.setAge(23);

stu1.setName("张三1");

Student stu2=new Student();

stu2.setAge(24);

stu2.setName("张三2");

Student stu3=new Student();

stu3.setAge(25);

stu3.setName("张三3");

//定义一个ArrayList对象，

ArrayList stus=new ArrayList();

//把三个学生对象添加到一个ArrayList对象中

stus.add(stu1);

stus.add(stu2);

stus.add(stu3);

//也可以添加一个字符串对象

stus.add("1234");

System.out.println(stus.size());//ArrayList大小

System.out.println(stus.isEmpty());//判断是否为空

System.out.println(stus.contains(stu2));//是否包含某个对象

//访问随机访问

Student temp=(Student)stus.get(2);

System.out.println(temp.getName());

//动态添加

Student stu4=new Student();

stu4.setAge(25);

stu4.setName("张三4");

stus.add(stu4);

//删除

stus.remove(stu2);

//顺序访问访问全部

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

Object object=stus.get(i);

//以后会使用泛型优化，现在最好先判断

if(object instanceof Student){

Student stu=(Student)object;

System.out.println(stu.getName());

}

//转换为数组。

Student [] stuarray=(Student [])stus.toArray();

}

四、linkedlist介绍

LinkedList实现了链表的数据结构，链式结构使得LinkedList相对于顺序结构的ArrayList来说，在列表中插入数据或删除数据时效率更高。它实现了List接口并继承于AbstractSequentialList。构造方法如下：

LinkedList(); //创建默认的空链表

LinkedList(Collection c); //创建链表，将现有集合c放入链表

由于都是实现List接口，所以和ArrayList的很多方法都是一致，其实现虽然完全不同，不过方法的调用和含义是一致的，所以这里我们就介绍几个ArrayList所不同的方法：

void addFirst(Object obj); //在头部添加数据

void addLast(Object obj); //在尾部添加数据

void add(int index,Object obj); //指定位置添加数据

Object getFirst( ); //从头部读取数据

Object getLast( ); //从尾部读取数据

Object removeFirst( ); //从头部移除数据

Object removeLast( ); //从尾部移除数据

五、常用方法举例

package com.stu;

import java.util.LinkedList;

import java.util.Vector;

import com.pojo.Student;

public class LinkedListStu {

public static void main(String[] args) {

LinkedList linkedList=new LinkedList();

Student stu1=new Student();

stu1.setName("张三1");

linkedList.add(stu1);

Student stu2=new Student();

stu2.setName("张三2");

Student stu3=new Student();

stu3.setName("张三3");

linkedList.add(stu3);//默认添加到末尾

linkedList.remove(stu3);

System.out.println("大小："+linkedList.size());

System.out.println("是否为空："+linkedList.isEmpty());

System.out.println("是否包含："+linkedList.contains(stu2));

System.out.println(linkedList.get(2));

//linkedList比较特有的方法

linkedList.add(0, stu2);//指定位置添加

linkedList.removeFirst();

linkedList.removeLast();

linkedList.addFirst(stu1);

linkedList.addLast(stu3);

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

Object object=linkedList.get(i);

if(object instanceof Student){

Student stu=(Student)object;

System.out.println(stu.getName());

}

六、ArrayList和LinkList的区别

ArrayList和LinkList的区别实际上就是数据结构中顺序表和链表直接的区别。

顺序表的特点是逻辑上相邻的数据元素，物理存储位置也相邻，ArrayList的存储空间需要预先分配，并在运行中可以动态在扩充，它的优点是：

节省空间，不用为表示节点间的逻辑关系而增加额外的存储开销。
随机访问速度高，顺序表具有按元素序号随机访问。

缺点：

在顺序表中做插入、删除操作时，平均移动表中的一半元素，因此对较大的顺序表效率低。
需要预先分配足够大的存储空间，估计过大，可能会导致顺序表后部大量闲置；预先分配过小，又会造成溢出。

在链表中逻辑上相邻的数据元素，物理存储位置不一定相邻，它使用指针实现元素之间的逻辑关系。并且，链表的存储空间是动态分配的。LinkList采用双向链表的方式实现，它的最大特点是：

插入、删除运算方便。
不需要预先分布连续的存储空间。

缺点：

要占用额外的存储空间存储元素之间的关系，存储密度降低。
链表不是一种随机存储结构，不能随机存取元素。

可见ArrayList和LinkList的优缺点是互补的，要看实际的应用需要来决定使用哪一种存储方式，例如，要经常查找线性表中的第i个元素，对于顺序表可以直接计算出a(i)的的地址，不用去查找，其时间复杂度为0(1).而链表必须从链表头开始，依次向后查找，平均需要0(n)的时间。所以，如果经常做的运算是按序号访问数据元素，显然顺表优于链表。反之，如果经常需要增删数据的，那么在顺序表中平均移动表中一半的元素，当数据元素的信息量较大而且表比较长时，而在链表中作插入、删除，虽然要找插入位置，但是不需要移动数据，所以LinkList又比ArrayList效率要高。

34、ArrayList和LinkedList

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