Java——List接口

1.Java单列集合类（Collection）概述

Java中的集合类就像一个容器，专门用来存储Java类的对象。

数组可以用来保存对个对象，但有时无法事先确定需要保存对象的个数，此时数组便不再使用，因为数组的长度不可变。

为了在程序中保存数目不确定的对象，JDK中提供了一系列特殊的类，这些类可以存储任意类型的对象，并且长度可变————集合类

Collection：单列集合类的根接口
{1.List——元素有序（元素的存入顺序与取出顺序一致）、可重复
2.Set———元素无序、不可重复
}

1.1 Collection接口的方法（可用于 List 和 Set）

方法声明

• boolean add(Object o) 向集合中添加一个元素
• boolean addAll(Collection c) 将指定Collection 中的 所有元素 添加到该集合中-
• void clear() 删除该集合中的所有元素
• boolean remove(Object o) 删除该集合中的指定元素
• boolean removeAll(Collection c) 删除指定集合中的所有元素
• boolean isEmpty()
• boolean.contains(Object o) 判断该集合中是否包含某个元素
• boolean containsAll(Collection c) 判断该集合中是否包含指定集合中的所有元素
  I- terator iterator() 返回在该集合的元素上进行迭代的迭代器(iterator)
  用于遍历该集合所有元素
• int size() 获取该集合元素个数

2.List接口

2.1 List接口简介

List接口继承自Collection接口，习惯性地将实现了List接口的对象称为List集合。

List集合中允许出现重复的元素，所有元素是以一种 线性方式 进行存储，可以通过索引来访问集合中的指定元素。

List集合元素有序————元素的存入顺序与取出顺序一致。

2.2 List 集合常用方法表

• void add(int index,Object element)
  将元素 element插入在List 集合的index处

• boolean addAll(int index,Collection c)
  将集合c所包含的所有元素插入到 List 集合的index处

• Object get(int index)
  返回集合索引index处的元素

• Object remove(int index)
  删除index 索引处的元素

• Object set(int index, Object element)
  将索引 index 处元素替换成 element 对象，并将替换后的元素返回

• int indexOf(Object o)
  返回对象o在List 集合中出现的位置索引

• int lastlndexOf(Object o)
  返回对象o在List集合中最后一次出现的位置索引

• List subList(int fromlndex, int tolndex)
  返回从索引fromindex(包括)到 tolndex(不包括)处所有元素集合组成的子集合
  

2.3 ArrayList集合

ArrayList是List接口的一个实现类，它是程序中最常见的集合。

在ArrayList内部封装了一个 长度可变的 数组对象，但存入元素超过数组长度时，ArrayList会在内存中分配一个更大的数组来存储。

由于ArrayList底层是使用数组保存元素，增删指定位置元素会导致创建新的数组，效率较低，因此不适合做大量的增删操作。

但这种数据结构允许程序通过索引的方式来访问元素，因此使用ArrayList集合查找元素很便捷。

2.4 LinkedList集合

为了克服ArrayList集合增删元素效率低的问题，LinkedList类在内部维护了一个双向循环链表。

链表中的每一个元素都是用引用的方式来记住前一个与后一个元素，增删只需要修改这种引用关系即可。

LinkedList中定义的方法：

• void add(int index, E element) 在此列表中指定的位置插入指定的元素
• void addFirst(Object o) 将指定元素插入此列表的开头
• void addLast(Object o) 将指定元素插入此列表的结尾
• Object getFirst() 返回此列表的第一个元素
• Object getLast() 返回此列表的最后一个元素
• Object removeFirst() 移除并返回此列表的第一个元素
• Object removeLast() 移除并返回此列表的最后个元素
• 
  

2.5 ArrayList与LinkedList对比

• 1.ArrayList 类似于 数据结构中的顺序表，顺序存储，查询容易，增删麻烦，不适合做大量的增删操作，查询迅速（下标索引）。

• 2.LinkedList 类似于 数据结构中的双向循环链表，增删非常容易，不需要移动大量元素。

2.6 Iterator接口（迭代器）

主要用于迭代访问Collection中的元素。

3.List接口练习

任务描述：简易KTV点歌系统
分别使用LinkedList和ArrayList集合，实现编写一个模拟KTV点歌系统的程序
功能要求： 指令0代表添加歌曲 1代表置顶某歌曲 2代表将歌曲前移一位 3代表删除歌曲 4代表退出点歌系统

3.1 ArrayList实现

package com.yushifu.collection.list;

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

//任务描述：简易KTV点歌系统
//      分别使用LinkedList和ArrayList集合，实现编写一个模拟KTV点歌系统的程序
//      功能要求： 指令0代表添加歌曲  1代表置顶某歌曲 2代表将歌曲前移一位 3代表删除歌曲 4代表退出点歌系统
public class ArrayListDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建歌曲列表
        ArrayList list = new ArrayList();
        System.out.println("欢迎使用本KTV点歌系统！请按照以下指令操作：");
        System.out.println("0——添加歌曲");
        System.out.println("1——置顶歌曲");
        System.out.println("2——前移歌曲");
        System.out.println("3——删除歌曲");
        System.out.println("4——退出点歌系统");
        //初始化歌单
        firstAddSong(list);
        while (true){
            System.out.println("请输入指令：");
            //接收键盘输入的指令
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int command = scanner.nextInt();
            //执行对应序号的功能
            switch (command){
                case 0:
                    addSong(list);//添加歌曲
                    break;
                case 1:
                    setTop(list);//置顶歌曲
                    break;
                case 2:
                    moveSong(list);//前移歌曲
                    break;
                case 3:
                    deleteSong(list);//删除歌曲
                    break;
                case 4:             //退出系统
                    exit();
                    break;
                default:
                    System.out.println("您输入的指令有误，请按照指示重新输入！");
                    break;
            }
        }

    }
    //初始添加歌曲到歌单中
    public static void firstAddSong(ArrayList list){
        list.add("New Boy");
        list.add("Yellow");
        list.add("西湖");
        list.add("挪威的森林");
        list.add("我记得");
        list.add("半岛铁盒");
        System.out.println("初始歌单列表为："+list);
    }
    //添加歌曲
    public static void addSong(ArrayList  list){
        System.out.println("请输入需要添加的歌名，按Enter键结束输入。");
        //保存从键盘输入的歌曲名
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        list.add(name);//添加到当前歌单的末尾
        System.out.println("已添加歌曲："+name);
        System.out.println("当前歌单列表为："+list);
    }
    //删除歌曲
    public static void deleteSong(ArrayList list){
        System.out.println("请输入需要删除的歌名，按Enter键结束输入。");
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        int location = list.indexOf(name);//indexOf(Object j)方法可以返回查找元素的位置
        if (location<0){//判断歌曲是否存在，因为ArrayList集合的下标为0，1,2,3.....
            System.out.println("歌单中不存在您要删除的歌曲！");
        }else {
            list.remove(name);
            System.out.println("删除成功！");
            System.out.println("当前歌单列表为："+list);
        }
    }
    //前移歌曲
    public static void moveSong(ArrayList list){
        System.out.println("请输入您要前移一位得歌曲名称，按Enter键结束输入。");
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        int location = list.indexOf(name);//获取所需操作歌曲的下标
        if (location<0){//判断是否存在用户输入的歌曲
            System.out.println("未找到您需要前移的歌曲");
        }else if (location == 0){
            System.out.println("您的歌曲已在第一位，无法前移。");
        }else {
            list.remove(name);//先将原来歌单中的删除，再插入到想要的位置
            list.add(location-1,name);
        }
        System.out.println("当前歌单列表为："+list);
    }
    //将歌曲置顶
    public static void setTop(ArrayList list){
        System.out.println("请输入您需要置顶的歌曲名称，按Enter键结束输入。");
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        int location = list.indexOf(name);//获取所需操作歌曲的下标
        if (location<0){//判断歌单中是否存在用户输入的歌曲
            System.out.println("并未找到您的歌曲！");
        } else if (location==0) {
            System.out.println("您的歌曲已置顶！");
        }else {
            list.remove(name);//先将原来歌单中的删除，再插入到想要的位置
            list.add(0,name);
        }
        System.out.println("当前歌单为："+list);
    }
    public static void exit(){
        System.out.println("您已退出程序！");
        System.exit(0);//终止当前虚拟机
    }
}
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3.2 LinkedList实现

package com.yushifu.collection.list;

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

//任务描述：简易KTV点歌系统
//      分别使用LinkedList和ArrayList集合，实现编写一个模拟KTV点歌系统的程序
//      功能要求： 指令0代表添加歌曲  1代表置顶某歌曲 2代表将歌曲前移一位 3代表删除歌曲 4代表退出点歌系统
public class LinkedListDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建歌曲列表
        LinkedList list = new LinkedList();
        System.out.println("欢迎使用本KTV点歌系统！请按照以下指令操作：");
        System.out.println("0——添加歌曲");
        System.out.println("1——置顶歌曲");
        System.out.println("2——前移歌曲");
        System.out.println("3——删除歌曲");
        System.out.println("4——退出点歌系统");
        //初始化歌单
        firstAddSong(list);
        while (true){
            System.out.println("请输入指令：");
            //接收键盘输入的指令
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int command = scanner.nextInt();
            //执行对应序号的功能
            switch (command){
                case 0:
                    addSong(list);//添加歌曲
                    break;
                case 1:
                    setTop(list);//置顶歌曲
                    break;
                case 2:
                    moveSong(list);//前移歌曲
                    break;
                case 3:
                    deleteSong(list);//删除歌曲
                    break;
                case 4:             //退出系统
                    exit();
                    break;
                default:
                    System.out.println("您输入的指令有误，请按照指示重新输入！");
                    break;
            }
        }

    }
    //初始添加歌曲到歌单中
    public static void firstAddSong(LinkedList list){
        list.add("New Boy");
        list.add("Yellow");
        list.add("西湖");
        list.add("挪威的森林");
        list.add("我记得");
        list.add("半岛铁盒");
        System.out.println("初始歌单列表为："+list);
    }
    //添加歌曲
    public static void addSong(LinkedList  list){
        System.out.println("请输入需要添加的歌名，按Enter键结束输入。");
        //保存从键盘输入的歌曲名
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        list.addLast(name);//添加到当前歌单的末尾
        System.out.println("已添加歌曲："+name);
        System.out.println("当前歌单列表为："+list);
    }
    //删除歌曲
    public static void deleteSong(LinkedList list){
        System.out.println("请输入需要删除的歌名，按Enter键结束输入。");
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        int location = list.indexOf(name);//indexOf(Object j)方法可以返回查找元素的位置
        if (location<0){//判断歌曲是否存在，因为ArrayList集合的下标为0，1,2,3.....
            System.out.println("歌单中不存在您要删除的歌曲！");
        }else {
            list.remove(name);
            System.out.println("删除成功！");
            System.out.println("当前歌单列表为："+list);
        }
    }
    //前移歌曲
    public static void moveSong(LinkedList list){
        System.out.println("请输入您要前移一位得歌曲名称，按Enter键结束输入。");
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        int location = list.indexOf(name);//获取所需操作歌曲的下标
        if (location<0){//判断是否存在用户输入的歌曲
            System.out.println("未找到您需要前移的歌曲");
        }else if (location == 0){
            System.out.println("您的歌曲已在第一位，无法前移。");
        }else {
            list.remove(name);
            list.add(location-1,name);
        }
        System.out.println("当前歌单列表为："+list);
    }
    //将歌曲置顶
    public static void setTop(LinkedList list){
        System.out.println("请输入您需要置顶的歌曲名称，按Enter键结束输入。");
        String name = new Scanner(System.in).nextLine();
        int location = list.indexOf(name);//获取所需操作歌曲的下标
        if (location<0){//判断歌单中是否存在用户输入的歌曲
            System.out.println("并未找到您的歌曲！");
        } else if (location==0) {
            System.out.println("您的歌曲已置顶！");
        }else {
            list.remove(name);
            list.addFirst(name);
        }
        System.out.println("当前歌单为："+list);
    }
    public static void exit(){
        System.out.println("您已退出程序！");
        System.exit(0);//终止当前虚拟机
    }
}

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