List集合

List集合框架

 *    |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
 *          |----List接口：存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组,替换原有的数组
 *              |----ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
 *              |----LinkedList：线程不安全对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
 *              |----Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储

List接口当中的常用api方法

//除了Collection接口中的方法，还增加了一些根据元素索引来操作集合的特定方法
void add(int index,E element); 指定的元素添加到集合中的指定位置
boolean addAll​(int index, Collection<? extends E> c) 将指定集合中的所有元素插入到此列表中的指定位置（可选操作）。  
E get(int index); 根据指定的索引获取对应位置上的元素
int indexOf​(Object o) 返回此列表中指定元素的第一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1。  
int lastIndexOf​(Object o) 返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1。  
E remove(int index); 通过索引删除对位置上的元素
E set(int index ,E element); 在指定的位置上替换成给定的元素，并且放回
default void sort​(Comparator<? super E> c) 根据指定的Comparator引发的顺序排列此列表。    
List<E> subList​(int fromIndex, int toIndex) 返回指定的 fromIndex （含）和 toIndex之间的列表部分的视图。  

注意事项

1. List接口中带索引的方法(特有的)
2. 操作带索引的方法的时候，一定要防止索引越界异常
3. foreach循环迭代数组/集合元素时，不能改变数组/集合元素的值，因此，不要对foreach的循环变量进行赋值
4. foreach可以改变对象的值，但不能删除或添加对象.

list集合特点

1. 有序,存储和取出元素顺序一致
2. 可重复:存储的元素可以重复
3. 元素以线性方式存储

Arraylist

• java.util 包下下的
  底层是Object数组实现的,特点是查询速度快,增加删除慢,线程不安全,
  jdk1.8 时,使用无参创建对象是默认容量时 10,长度不够时,自动增长0.5倍,就是原来数组的 .15倍

ArrayList的源码分析

• jdk 7情况下

   *      ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是 10的Object[]数组elementData
   *      list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
   *      ...
   *      list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
   *      默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
   *
  

  结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

• jdk 8中ArrayList的变化：

   *      ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
   *
   *      list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
   *      ...
   *      后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
  

LinkedList集合

• java.util.LinkedList 集合数据存储采用的是链表结构。方便元素的添加和删除操作。

• LinkedList是一个双向链表，特点，增删块，查询慢,线程不安全，在LinkedList集合当中，封装了大量关于首节点和尾节点的元素操作方法(开发中常用)

  public void addFirst(E e);将指定的元素插入到首节点位置
  public void addLast(E e); 将指定的元素插入到尾节点的位置上
  public E gerFirst(); 获取首节点元素
  public E getLast(); 获取尾节点元素
  public E removeFirst();	删除首节点的元素
  public E removeLast();	删除尾节点元素
  public E pop(); 从链表结构堆栈中弹出一个元素(首节点)
  public void push(E e); 将元素推入到此列表所表示的堆栈当中(首节点)
  public boolean isEmpty(); 如果此列表不包含任何元素，则返回true
  

LinkedList的源码分析：

 *      LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
 *      list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
 *
 *      其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
 *      private static class Node<E> {
             E item;
             Node<E> next;
             Node<E> prev;

             Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
             this.item = element;
             this.next = next;
             this.prev = prev;
             }
         }

LinkedList集合的特点

1. 底层是一个链表结构，查询慢，增删快
2. 里面包含了大量的首位节点操作的方法
3. 允许所有的元素(包括null)
4. 此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个连接表，而其中至少一个线程从结构上修改了该列表，则必须保持外部同步
5. 元素有序的。

Vector的源码分析

• Vector 是一个古老的集合, jdk1.0 就有了,大多数操作于 Arraylist相同,区别之处在于Vector是线程安全的
• 在各种 list中,最好把 Arraylist作为缺省选择.但插入,删除频繁时,使用 LinkedList;Vector总是比ArrayList慢,所以尽量避免使用.

方法

void addElement(Object obj)
void insertElementAt(Object obj,int index)
void setElementAt(Object obj,int index)
void removeElement(Object obj)
void removeAllElements()

扩容机制

 * jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
 * 在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。

面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？

• ArrayList和LinkedList的异同
  二者都线程不安全，相对线程安全的Vector，执行效率高。
  此外，ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。对于
  随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。对于新增
  和删除操作add(特指插入)和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
• ArrayList和Vector的区别
  Vector和ArrayList几乎是完全相同的,唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized)，属于
  强同步类。因此开销就比ArrayList要大，访问要慢。正常情况下,大多数的Java程序员使用
  ArrayList而不是Vector,因为同步完全可以由程序员自己来控制。Vector每次扩容请求其大小的2倍空间，而ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack