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Java ArrayList

介绍​

ArrayList 是 Java 中最常用的集合类之一，它实现了 List 接口，基于动态数组的数据结构。与普通数组不同，ArrayList 的大小可以动态调整，因此非常适合存储和操作可变长度的数据集合。

ArrayList 的主要特点包括：

  • 动态大小：可以根据需要自动扩展或缩小容量。
  • 随机访问：支持通过索引快速访问元素。
  • 泛型支持：可以存储任意类型的对象（通过泛型指定）。
  • 非线程安全：在多线程环境下需要额外同步。

创建 ArrayList​

要使用 ArrayList，首先需要导入 java.util.ArrayList 包。以下是创建一个 ArrayList 的示例：

java
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个存储字符串的 ArrayList
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();

        // 添加元素
        fruits.add("Apple");
        fruits.add("Banana");
        fruits.add("Orange");

        // 输出 ArrayList
        System.out.println(fruits);
    }
}

输出：

[Apple, Banana, Orange]
提示

ArrayList 的泛型类型（如 <String>）用于指定集合中存储的数据类型。如果不指定类型，ArrayList 可以存储任意类型的对象，但通常不建议这样做，以避免类型转换错误。

常用操作​

添加元素​

使用 add() 方法可以向 ArrayList 中添加元素：

java
fruits.add("Mango"); // 在末尾添加元素
fruits.add(1, "Grapes"); // 在指定索引位置插入元素

访问元素​

通过 get() 方法可以根据索引访问元素：

java
String firstFruit = fruits.get(0); // 获取第一个元素
System.out.println(firstFruit); // 输出: Apple

修改元素​

使用 set() 方法可以修改指定索引位置的元素：

java
fruits.set(2, "Pineapple"); // 将索引为 2 的元素修改为 Pineapple
System.out.println(fruits); // 输出: [Apple, Grapes, Pineapple, Mango]

删除元素​

通过 remove() 方法可以删除指定索引或指定值的元素：

java
fruits.remove(1); // 删除索引为 1 的元素
fruits.remove("Mango"); // 删除值为 Mango 的元素
System.out.println(fruits); // 输出: [Apple, Pineapple]

获取大小​

使用 size() 方法可以获取 ArrayList 中元素的数量：

java
int size = fruits.size();
System.out.println("Size: " + size); // 输出: Size: 2

检查是否包含元素​

通过 contains() 方法可以检查 ArrayList 是否包含某个元素：

java
boolean hasApple = fruits.contains("Apple");
System.out.println("Contains Apple? " + hasApple); // 输出: Contains Apple? true

实际应用场景​

场景 1：存储用户输入​

假设我们需要存储用户输入的一组数字并计算它们的总和：

java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("Enter numbers (type 'done' to finish):");
        while (true) {
            String input = scanner.next();
            if (input.equals("done")) {
                break;
            }
            numbers.add(Integer.parseInt(input));
        }

        int sum = 0;
        for (int number : numbers) {
            sum += number;
        }

        System.out.println("Sum: " + sum);
    }
}

输入：

5
10
15
done

输出：

Sum: 30

场景 2：过滤数据​

假设我们有一个存储学生姓名的 ArrayList，需要过滤出名字长度大于 5 的学生：

java
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> students = new ArrayList<>();
        students.add("Alice");
        students.add("Bob");
        students.add("Charlie");
        students.add("David");

        ArrayList<String> filteredStudents = new ArrayList<>();
        for (String student : students) {
            if (student.length() > 5) {
                filteredStudents.add(student);
            }
        }

        System.out.println("Filtered Students: " + filteredStudents);
    }
}

输出：

Filtered Students: [Charlie]

总结​

ArrayList 是 Java 中非常强大且灵活的数据结构，适用于需要动态调整大小的场景。通过本文，你已经学习了如何创建 ArrayList、进行常见操作（如添加、访问、修改和删除元素），以及如何在实际项目中应用 ArrayList。

备注

ArrayList 虽然功能强大，但在处理大量数据时，频繁的插入和删除操作可能会导致性能问题。在这种情况下，可以考虑使用 LinkedList 或其他更适合的数据结构。

附加资源与练习​

练习 1​

创建一个 ArrayList，存储一组整数，并编写代码找出其中的最大值和最小值。

练习 2​

编写一个程序，使用 ArrayList 存储一组字符串，并按字母顺序对它们进行排序。

参考资源​

继续练习并探索 ArrayList 的更多功能，你将能够更熟练地使用它来解决实际问题！