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Day27 | Java集合框架之List接口详解 - 实践

news 2026/5/11 23:35:51

昨天我们学习了Collection，今天我们看看它最常用的子接口之一——List。

List代表一个有序、可重复的元素集合，支持根据索引进行访问、插入、删除等操作。

常见的实现类包括ArrayList和LinkedList，它们在底层结构、性能特征和适用场景上有明显差异。

一、List接口概述

List接口是java.util包中的一个重要接口，它继承自Collection，定义了线性序列中元素的插入、删除、替换、查找等操作。

常用方法：

public interface List extends Collection {
// 在末尾添加元素
boolean add(E e);
// 指定位置插入元素
void add(int index, E element);
// 获取指定索引的元素
E get(int index);
// 删除指定位置的元素
E remove(int index);
// 删除首次出现的指定元素
boolean remove(Object o);
// 返回元素首次出现的索引
int indexOf(Object o);
// 返回元素最后出现的索引
int lastIndexOf(Object o);
// 获取子列表
List subList(int fromIndex, int toIndex);
// 获取支持双向遍历的迭代器
ListIterator listIterator();
}

示例：

package com.lazy.snail;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
/*** @ClassName Day27Demo* @Description TODO* @Author lazysnail* @Date 2025/6/24 10:51* @Version 1.0*/
public class Day27Demo {public static void main(String[] args) {List strList = new ArrayList<>();// 添加元素strList.add("懒惰");strList.add("蜗牛");strList.add("学");strList.add("JAVA");System.out.println("初始列表:" + strList);// 指定位置插入元素strList.add(2, "不学");System.out.println("指定插入后列表:" + strList);// 获取指定索引元素String str2 = strList.get(2);System.out.println("索引2处元素:" + str2);// 删除指定索引元素strList.remove(2);System.out.println("删除索引2元素后列表:" + strList);// 删除首次出现的元素strList.remove("懒惰");System.out.println("删除'懒惰'后列表:" + strList);// 添加重复元素strList.add("蜗牛");strList.add("蜗牛");strList.add("蜗牛");strList.add("蜗牛");System.out.println("添加重复元素后列表:" + strList);// 返回元素首次出现的索引int firstSnailIndex = strList.indexOf("蜗牛");System.out.println("第一个'蜗牛'的索引:" + firstSnailIndex);// 返回元素最后出现的索引int lastSnailIndex = strList.lastIndexOf("蜗牛");System.out.println("最后一个'蜗牛'的索引:" + lastSnailIndex);// 获取子列表（fromIndex 包含，toIndex 不包含）List sub = strList.subList(0, 3);System.out.println("子列表 [0,3)：" + sub);// 使用 ListIterator 双向遍历ListIterator iterator = strList.listIterator();System.out.println("正向遍历:");while (iterator.hasNext()) {System.out.println("→ " + iterator.next());}System.out.println("反向遍历:");while (iterator.hasPrevious()) {System.out.println("← " + iterator.previous());}}
}

二、ArrayList

第一节中的示例代码就是使用的ArrayList。

ArrayList是List接口最核心、最常用的实现类。

它的名字其实已经暴露了它大概的实现方式：Array（数组）。

1、底层结构

ArrayList内部封装了一个可以动态调整大小的Object[]数组。

// 存储数据的数组
transient Object[] elementData;
// 当前元素个数
private int size;

2、添加元素

public boolean add(E e) {modCount++;add(e, elementData, size);return true;
}
private void add(E e, Object[] elementData, int s) {if (s == elementData.length)elementData = grow();elementData[s] = e;size = s + 1;
}

每次添加元素的时候都会检查是不是需要扩容，扩容一般是原容量的 1.5 倍：