Java中 ArrayList、Vector和LinkedList 的使用

/*

关键技术：

ArrayList是最常用的List实现类，内不是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能含有“空隙”，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已有数组数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动，代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问AarryList慢

LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。另外，它还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当做堆栈、队列和双向队列使用。

*/

 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
import java.util.Stack;
import java.util.Vector;

/**
 * 演示各种List的使用
 * List是能维护元素的次序，它允许元素重复
 */
public class TestList {
    
    /**
     * 初始化一个List
     * @param list
     */
    public static void init(List list){
        if(list != null){
            list.add("aaa");
            list.add("ccc");
            list.add("bbb");
            list.add("eee");
            list.add("ddd");
        }
    }
    /**
     * 输出List的内容
     * @param list
     */
    public static void output(List list){
        if (list != null){
            //根据列表下标遍历，使用list.size()获取列表中元素的个数
            for (int i=0; i<list.size(); i++){
                System.out.print(list.get(i) + "  ");
            }
            //或者用迭代器遍历
            Iterator it  = list.iterator();
            Object value = null;
            while (it.hasNext()){
                value = it.next();
                //System.out.println(value);
            }
        }
        System.out.println();
    }
    /**
     * 使用ArrayList
     */
    public static void testArrayList(){
        List list = new ArrayList();
        init(list);
        System.out.println("使用ArrayList: ");
        output(list);
    }
    /**
     * 使用Vector
     */
    public static void testVector(){
        List list = new Vector();
        init(list);
        System.out.println("使用Vector: ");
        output(list);
    }
    /**
     * 使用LinkedList
     */
    public static void testLinkedList(){
        List list = new LinkedList();
        init(list);
        System.out.println("使用LinkedList: ");
        output(list);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        TestList.testArrayList();
        TestList.testVector();
        TestList.testLinkedList();
        
        List list = new ArrayList();
        init(list);
        //List支持元素重复
        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        System.out.println("插入元素aaa, bbb后：");
        output(list);
        //指定元素插入的位置
        list.add(1, "fff");
        System.out.println("在下标为1处插入fff后：");
        output(list);
        List list2 = new ArrayList();
        list2.add("ggg");
        list2.add("hhh");
        //将另一列表中的元素插入到列表中
        list.addAll(list2);
        System.out.println("添加list2的元素后：");
        output(list);

        //判断列表是否包含某一元素
        //通过元素的equals方法，判断元素是否相等
        System.out.println("list包含aaa? " + list.contains("aaa"));
        //判断列表中是否包含了另外一个列表中的所有元素。
        System.out.println("list包含list2中的所有元素? " + list.containsAll(list2));
        //定位一个元素在列表中最先出现的位置
        System.out.println("aaa在list中第一次出现的位置: " + list.indexOf("aaa"));
        //定位一个元素在列表中最后出现的位置
        System.out.println("aaa在list中最后一次出现的位置: " + list.lastIndexOf("aaa"));
        
        //更新列表中某个位置的元素值
        list.set(2, "xxx");
        System.out.println("更新位置为2的元素为xxx后：");
        output(list);
        //删除列表中的某个元素，只删除第一次出现的那个
        list.remove("aaa");
        System.out.println("删除元素aaa后：");
        output(list);
        //删除列表中指定位置的元素
        list.remove(1);
        System.out.println("删除下标为1的元素后：");
        output(list);
        //删除列表中的其他元素，只保留另一个列表中包含的元素
        list.retainAll(list2);
        System.out.println("删除除list2包含的以外的元素后：");
        output(list);
        //删除列表中在另一列表中也包含了的元素
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("删除list2包含的元素后：");
        output(list);
        
        //清空列表
        list.clear();
        //判断列表中是否有数据
        System.out.println("清空List后，list为空么?  " + list.isEmpty());
        init(list);
        //用列表中的某些元素构造一个新的列表
        list2 = list.subList(1,3);
        System.out.println("用list的第1个到第3个元素构造一个新的List:");
        output(list2);
        
        //用List特有的遍历器ListIterator遍历列表
        //与普通的Iterator不用，它允许两个方向遍历列表
        ListIterator listIt = list.listIterator();
        System.out.println("正向遍历列表");
        while (listIt.hasNext()){
            System.out.print(listIt.next());
        } 
        System.out.println();
        System.out.println("反向遍历列表");
        while (listIt.hasPrevious()){
            System.out.print(listIt.previous());
        } 
        System.out.println();
        //也可以使用ListIterator从List中间插入和删除元素，
        //只能在遍历器当前位置添加和删除。
        listIt.add("newadd");
        System.out.println("用ListIterator往列表中添加元素newadd后: ");
        output(list);
        listIt.next();
        listIt.remove();
        System.out.println("用ListIterator删除列表中元素后: ");
        output(list);

        //LinkedList自定义的方法
        LinkedList linklist = new LinkedList();
        init(linklist);
        //添加元素到列表头
        linklist.addFirst("fff");
        System.out.println("把fff放到列表头后：");
        output(linklist);
        //添加元素到列表尾
        linklist.addLast("eee");
        System.out.println("把eee放到列表尾后：");
        output(linklist);
        //获取表头元素
        System.out.println("列表头元素：" + linklist.getFirst());
        //获取表尾元素
        System.out.println("列表尾元素：" + linklist.getLast());
        //删除列表头的元素
        linklist.removeFirst();
        System.out.println("删除列表头元素后：");
        output(linklist);
        //删除列表尾的元素
        linklist.removeLast();
        System.out.println("删除列表尾元素后：");
        output(linklist);
        
        //堆栈Stack类，它继承自Stack类
        Stack myStack =  new Stack();
        //插入元素，是插入到尾部
        myStack.push("aaa");
        myStack.push("bbb");
        myStack.push("ccc");
        myStack.push("ddd");
        myStack.push("aaa");
        myStack.push("ddd");
        System.out.println("堆栈中的元素是: ");
        output(myStack);
        System.out.println("堆栈尾部元素: " + myStack.peek());
        System.out.println("弹出堆栈尾部元素: " + myStack.pop());
        
        /**
         * （1）ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能含有“空隙”。
         * 当数组大小不满足时会增加存储能力，将已有数组数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行拷贝，移动，代价比较高。因此，它适合随即查找和遍历，不适合插入合删除。
         * （2）Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的。不同的是它支持线程的同步，
         * 即一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写引起的不一致性。但实现同步需要很高的花费，
         * 因此，访问它比访问ArrayList慢。
         * （3）LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随即访问和遍历速度比较慢。另外，它还提供了List没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。
         * （4）因为ArrayList和Vector都是用数组实现的，所以，在添加和插入时，最好从表尾操作，而不要从中间或者表头开始，以避免数组移动引起的开销！
         * （5）可以为每个List生成ListIterator，支持双向遍历List，而且能够在ListIterator位置插入和删除元素。
         * （6）堆栈类继承Vector，它总是对列表的尾部数据进行操作，采用了先进后出的策略，自定义了插入、查看和弹出元素三个方法。
         */
    }
}

• ArrayList是最常用的List实现类，内不是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能含有“空隙”，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已有数组数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动，代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。
• Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问AarryList慢
• LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。另外，它还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当做堆栈、队列和双向队列使用。