Java ArrayList

在本教程中，我们将学习 Java 中的 ArrayList 类。我们将通过示例了解 ArrayList 的不同操作和方法。

Java 集合框架的 ArrayList 类实现了可调整大小的数组的功能。它实现了 List 接口。

List 接口扩展了 Collection 接口，ArrayList 类实现了 List。 — Java ArrayList 实现

Java ArrayList 实现

Java ArrayList 与数组

在使用数组的时候，我们需要先声明数组的大小，然后才能使用。一旦声明了数组的大小，就很难更改它。

与数组不同， ArrayList 可以在我们添加或删除元素时自动调整其容量。因此， ArrayList 可以认为是一个动态数组，是一个可可以自动调整大小的数组。

创建一个 ArrayList

要使用 ArrayList ，我们需要先导入 java.util.ArrayList 包。就像前面用到的那样，我们可以按照以下方法创建 ArrayList 对象：

ArrayList<Type> arrayList = new ArrayList<>();

这里， Type 表示 ArrayList 中存放的元素的数据类型。例如，

// 存放整数的 arraylist
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
// 存放字符串的 arraylist
ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();

在上面的程序中，我们使用了 Integer 而不是 int。这是因为我们在创建 ArrayList 时不能使用原始类型。我们必须使用相应的包装类。

! Integer 是 int 的包装类型，要了解更多信息，请访问Java 包装类型。

示例：在 Java 中创建 ArrayList

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> languages = new ArrayList<>();

    // 添加元素
    languages.add("Java");
    languages.add("Python");
    languages.add("Swift");
    System.out.println("ArrayList: " + languages);
  }
}

输出

ArrayList: [Java, Python, Swift]

在上面的例子中，我们创建了一个 ArrayList 对象 languages 用来存放编程语言的名称。

我们使用了 add() 方法向 ArrayList 添加元素。我们将在本教程后面详细了解 add() 方法。

注意：我们也可以将 ArrayList 对象赋值给 List 类型的变量。这是因为 ArrayList 类实现了 List 接口。

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

ArrayList 的基本操作

ArrayList 类提供了多种方法来执行不同的操作。我们将在本教程中查看一些常用的 ArrayList 操作：

添加元素
访问元素
更改元素
删除元素

向 ArrayList 添加元素

ArrayList 类的 add() 方法可将单个元素添加到列表。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args){
    ArrayList<String> languages = new ArrayList<>();

    // 添加元素到列表最后
    languages.add("Java");
    languages.add("C");
    languages.add("Python");
    System.out.println("ArrayList: " + languages);

    // 添加元素到列表指定的位置
    languages.add(1, "JavaScript");
    System.out.println("Updated ArrayList: " + languages);
  }
}

输出

ArrayList: [Java, C, Python]
Updated ArrayList: [Java, JavaScript, C, Python]

在上面的例子中，我们创建了一个 ArrayList 对象 languages 用来存放编程语言的名称。在这里，我们使用了 add() 向列表添加编程语言。

注意下面的语句：

languages.add(1, "JavaScript");

在这里，我们使用了索引号参数，用于指定添加新元素的位置。

我们还可以使用 addAll() 方法将一个集合的所有元素添加到 ArrayList 中。

访问 ArrayList 元素

要访问 ArrayList 中的元素，我们使用类的 get() 方法 ArrayList 。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();

    animals.add("Cat");
    animals.add("Dog");
    animals.add("Cow");
    System.out.println("ArrayList: " + animals);

    // 获取元素
    String str = animals.get(1);
    System.out.print("Element at index 1: " + str);
  }
}

输出

ArrayList: [Cat, Dog, Cow]
Element at index 1: Dog

在上面的例子中，我们使用了 get() 方法由参数指定的索引位置的元素。

更改 ArrayList 元素

ArrayList 类的 set() 方法可更改指定索引位置的元素。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> languages = new ArrayList<>();

    languages.add("Java");
    languages.add("Kotlin");
    languages.add("C++");
    System.out.println("ArrayList: " + languages);

    // 更改索引 2 的元素
    languages.set(2, "JavaScript");
    System.out.println("Modified ArrayList: " + languages);
  }
}

输出

ArrayList: [Java, Kotlin, C++]
Modified ArrayList: [Java, Kotlin, JavaScript]

在上面的例子中，注意下面这个语句：

language.set(2, "JavaScript");

这里， set() 方法将索引 2处的元素更改为 JavaScript。

删除 ArrayList 元素

ArrayList 类的 remove() 从列表中删除指定的元素元素或指定索引位置的元素。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();

    animals.add("Dog");
    animals.add("Cat");
    animals.add("Horse");
    System.out.println("ArrayList: " + animals);

    // 删除索引 2 位置的元素
    String str = animals.remove(2);
    System.out.println("Updated ArrayList: " + animals);
    System.out.println("Removed Element: " + str);
  }
}

输出

ArrayList: [Dog, Cat, Horse]
Updated ArrayList: [Dog, Cat]
Removed Element: Horse

这里，remove() 方法以索引号为参数，删除由索引号指定的元素。

此外，我们也可以通过 clear() 删除列表中的所有元素，通过 removeAll() 删除由参数指定集合中的多个元素。

ArrayList 类的方法

在前面的章节中，我们已经了解了 ArrayList 类的 add() ， get() ， set() ，和 remove() 方法。

除了这些基本的方法，下表还列举了一些 ArrayList 常用的方法。

方法	说明
`size()`	返回 `ArrayList` 的长度。
`sort()`	对 `ArrayList` 元素进行排序。
`clone()`	创建一个具有相同元素、大小和容量的新 `ArrayList` 。
`contains()`	在 `ArrayList` 中搜索指定元素并返回布尔结果。
`ensureCapacity()`	扩容 `ArrayList`。
`isEmpty()`	检查 `ArrayList` 是否为空。
`indexOf()`	在 `ArrayList` 中搜索指定元素并返回该元素的索引。

遍历 ArrayList

我们可以使用 Java for-each循环遍历 ArrayList 的每个元素。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
    animals.add("Cow");
    animals.add("Cat");
    animals.add("Dog");
    System.out.println("ArrayList: " + animals);

    System.out.println("Accessing individual elements:  ");
    for (String language : animals) {
      System.out.print(language);
      System.out.print(", ");
    }
  }
}

输出

ArrayList: [Cow, Cat, Dog]
Accessing individual elements:
Cow, Cat, Dog,

ArrayList 转换为数组

我们可以使用 toArray() 方法将 ArrayList 转换为数组。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> languages = new ArrayList<>();
    languages.add("Java");
    languages.add("Python");
    languages.add("C++");
    System.out.println("ArrayList: " + languages);

    // 创建一个数组
    String[] arr = new String[languages.size()];

    // ArrayList 转换为数组
    languages.toArray(arr);
    System.out.print("Array: ");

    for (String item : arr) {
      System.out.print(item + ", ");
    }
  }
}

输出

ArrayList: [Java, Python, C++]
Array: Java, Python, C++,

在上面的例子中，注意下面这行代码完成了 ArrayList 到数组的转换：

languages.toArray(arr);

数组转换为 ArrayList

我们还可以使用 Arrays 工具类的 asList() 方法将数组转换为 ArrayList 。

要使用 asList() ，我们必须先导入 java.util.Arrays 包。例如，

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {

    // 数组
    String[] arr = {"Java", "Python", "C++"};
    System.out.print("Array: ");

    // 打印数组
    System.out.print(Arrays.toString(arr));

    // 将数组转为 ArrayList
    ArrayList<String> languages = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
    System.out.println("\nArrayList: " + languages);
  }
}

输出

Array: [Java, Python, C++]
ArrayList: [Java, Python, C++]

另外，在上述程序中，我们首先创建一个 String 类型的数组 arr 。注意下面的表达式：

Arrays.asList(arr)

在这里，asList() 方法将数组转换为一个固定长度的列表，然后使用 ArrayList 构造方法转为 ArrayList 对象。

注意：我们也可以使用 Arrays.asList() 方法在一行中创建和初始化 ArrayList 。例如，

 // create and initialize arraylist
ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(Arrays.asList("Cat", "Cow", "Dog"));

ArrayList 到字符串的转换

我们可以使用 toString() 方法将 ArrayList 转换为字符串。例如，

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> languages = new ArrayList<>();

    languages.add("Java");
    languages.add("Python");
    languages.add("Kotlin");
    System.out.println("ArrayList: " + languages);

    String str = languages.toString();
    System.out.println("String: " + str);
  }
}

输出

ArrayList: [Java、Python、Kotlin]
String: [Java、Python、Kotlin]