内功心法 -- java.util.ArrayList<E> (4)

写在前面的话：读书破万卷，编码如有神
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下文主要对java.util.ArrayList<E>的4个批量操作进行介绍，主要内容包括:

1、ArrayList的批量操作

参考内容：

1、JDK源码(1.7)

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1. ArrayList常用的4个批量操作                                                                                                      

批量操作:

(1) boolean addAll(Collection<? extends E> c)

功能: 将子列表c中的元素全部添加到列表中去

示例代码:

public class ArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(0,44);
        list.add(1,33);
        list.add(2,22);
        list.add(1,66);
        list.add(4,99);
        list.add(2,66);
        list.add(1,44);
        System.out.println("list :" + list);
        //测试ArrayList的'boolean addAll(Collection<? extends E> c)'方法的使用
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
        list2.add(51);
        list2.add(52);
        list2.add(53);
        list2.add(54);
        list.addAll(list2);
        System.out.println("list2 : " + list2);
        System.out.println("list :" + list);
    }
}

运行结果：
list :[44, 44, 66, 66, 33, 22, 99]
list2 : [51, 52, 53, 54]
list :[44, 44, 66, 66, 33, 22, 99, 51, 52, 53, 54]

源代码如下:

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        //将子列表c转换为数组
        Object[] a = c.toArray();
        //子列表中元素的个数
        int numNew = a.length;
        //进行容量检查,如果需要扩容则进行扩容处理
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        //将子列表c添加到列表的size开始的位置处
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

(2) boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c)

功能: 将子列表c添加到列表的index索引位置

示例代码:

public class ArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(0,44);
        list.add(1,33);
        list.add(2,22);
        list.add(1,66);
        list.add(4,99);
        list.add(2,66);
        list.add(1,44);
        System.out.println("list :" + list);
        //测试ArrayList的'boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c)'方法的使用
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
        list2.add(51);
        list2.add(52);
        list2.add(53);
        list2.add(54);
        System.out.println("list2 : " + list2);
        list.addAll(3,list2);
        System.out.println("list :" + list);
        list.addAll(30,list2);//将会抛出IndexOutOfBoundsException异常
        System.out.println("list :" + list);
    }
}

运行结果:
list :[44, 44, 66, 66, 33, 22, 99]
list2 : [51, 52, 53, 54]
list :[44, 44, 66, 51, 52, 53, 54, 66, 33, 22, 99]
Exception in thread "main" java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 30, Size: 11
    at java.util.ArrayList.rangeCheckForAdd(Unknown Source)
    at java.util.ArrayList.addAll(Unknown Source)
    at ArrayListTest.main(ArrayListTest.java:24)

源代码如下:

    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        //检查index是否合法,如果不合法,则抛出异常
        rangeCheckForAdd(index);
        //将子列表转换为数组
        Object[] a = c.toArray();
        //记录子列表中元素的个数
        int numNew = a.length;
        //进行扩容检查,如果需要扩容则进行扩容处理
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        //计算出列表中元素需要移位的个数
        int numMoved = size - index;
        //进移位操作
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,numMoved);
        //将子列表c放置到集合index位置开始处
        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        //列表中元素个数加numNew
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    } 

(3) void clear()

功能: 将列表中的元素清空

示例代码:

public class ArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(0,44);
        list.add(1,33);
        list.add(2,22);
        list.add(1,66);
        list.add(4,99);
        list.add(2,66);
        list.add(1,44);
        System.out.println("list :" + list);
        //测试ArrayList的'void clear()'方法的使用
        list.clear();
        System.out.println("list :" + list);
    }
}

运行结果:
list :[44, 44, 66, 66, 33, 22, 99]
list :[]

源代码如下:

    public void clear() {
        //fast-fail机制标识
        modCount++;
         //利用循环将列表中全部元素置为null
        // Let gc do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
        //将属性size设置为0
        size = 0;
    }

(4) public boolean removeAll(Collection<?> c)、public boolean retainAll(Collection<?> c)

功能:

　　removeAll(Collection<?> c)移除列表中那些也包含在指定子列表c中的所有元素

　　retainAll(Collection<?> c)移除列表中那些不包含在指定子列表c中的所有元素

示例代码: removeAll(Collection<?> c)

public class ArrayListTest { 
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(22);
        list.add(33);
        list.add(44);
        list.add(11);
        list.add(15);
        list.add(12);
        list.add(7);
        list.add(3);
        System.out.println("list :" + list);
        //测试ArrayList的'public boolean removeAll(Collection<?> c)'方法的使用
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
        list2.add(44);
        list2.add(15);
        list2.add(13);
        System.out.println("list2 :" + list2);
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("list.removeAll(list2) :" + list);
    }
}

运行结果:
list :[22, 33, 44, 11, 15, 12, 7, 3]
list2 :[44, 15, 13]
list.removeAll(list2) :[22, 33, 11, 12, 7, 3]

示例代码: retainAll(Collection<?> c) ,从运行结果可以看出运行这个方法的结果是：原列表和子列表c取交集后的结果

public class ArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(22);
        list.add(33);
        list.add(44);
        list.add(11);
        list.add(15);
        list.add(12);
        list.add(7);
        list.add(3);
        System.out.println("list :" + list);
        //测试ArrayList的'public boolean removeAll(Collection<?> c)'方法的使用
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
        list2.add(44);
        list2.add(15);
        list2.add(13);
        System.out.println("list2 :" + list2);
        list.retainAll(list2);
        System.out.println("list.retainAll(list2) :" + list);
    }
}

运行结果:
list :[22, 33, 44, 11, 15, 12, 7, 3]
list2 :[44, 15, 13]
list.retainAll(list2) :[44, 15]

源代码如下:（感觉JDK的源代码就是写的好呀，batchRemove()方法写的很棒）

public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        return batchRemove(c, false);
} 

public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        return batchRemove(c, true);
}

private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
        final Object[] elementData = this.elementData;
        int r = 0, w = 0;
        boolean modified = false;
        try {
            //利用循环查询列表元素是否在子列表c
            for (; r < size; r++)
                if (c.contains(elementData[r]) == complement)
                    elementData[w++] = elementData[r];
        } finally {
            // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
            // even if c.contains() throws.
            if (r != size) {
                System.arraycopy(elementData, r,
                                 elementData, w,
                                 size - r);
                w += size - r;
            }
            if (w != size) {
                for (int i = w; i < size; i++)
                    elementData[i] = null;
                modCount += size - w;
                size = w;
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

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