Java中List.addAll()方法的用法

一、addAll()方法概述

List.addAll(collection)方法是Java中List接口定義的一個方法，用於將指定collection中的所有元素添加到調用方法的List集合末尾。該方法返回一個boolean值，標誌添加元素操作是否成功完成。

List<String> list1 = new ArrayList<>(Arrays.asList("apple", "banana", "cherry"));
List<String> list2 = new ArrayList<>(Arrays.asList("dates", "elderberry"));

//將list2中的元素添加到list1的末尾
list1.addAll(list2); 

此時，list1中的元素內容為[“apple”, “banana”, “cherry”, “dates”, “elderberry”]。

二、addAll()方法的使用場景

addAll()方法的常見使用場景包括：

1. 合併多個集合

可以將多個集合中的所有元素合併成一個集合。使用addAll()方法，可以避免手動迭代每個集合，將元素一個一個添加到目標集合中：

List<Integer> list1 = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3));
List<Integer> list2 = new ArrayList<>(Arrays.asList(4, 5, 6));
List<Integer> list3 = new ArrayList<>(Arrays.asList(7, 8, 9));

List<Integer> resultList = new ArrayList<>();
resultList.addAll(list1);
resultList.addAll(list2);
resultList.addAll(list3);

最終，resultList中的元素為[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。

2. 將集合轉換為數組

可以使用toArray()方法將集合轉換為數組，但是這樣只能得到一個Object數組，需要手動轉換成目標類型。使用addAll()方法則可以更簡單地實現這一過程。我們可以創建一個空的數組，然後使用addAll()方法將集合中的元素添加到數組中：

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c"));

String[] array = new String[list.size()];
list.toArray(array);

此時，array數組中的元素為[“a”, “b”, “c”]。

3. 提高代碼可讀性

在代碼中添加註釋可以提高代碼的可讀性，但是有時候變量名不能夠清晰地說明使用了什麼類型的集合。在這種情況下，可以使用addAll()方法來創建新的集合，並採用名稱來描述其含義。

List<Integer> allPositive = new ArrayList<>();
List<Integer> positiveOdds = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 3, 5));
List<Integer> positiveEven = new ArrayList<>(Arrays.asList(2, 4, 6));

allPositive.addAll(positiveOdds);
allPositive.addAll(positiveEven);

在這個例子中，可以看到allPositive集合是positiveOdds和positiveEven的合併，但是通過變量名稱，我們可以清晰地看到集合中所有的元素都是正數。

三、addAll()方法的性能和限制

1. 性能

addAll()方法的性能受到集合有序性、集合大小、以及集合類型等因素的影響。在將元素添加到ArrayList中時，addAll()方法可以更好地利用ArrayList的特性進行高效的操作，因此性能更好；而對於LinkedList類型的集合，由於需要在每個節點進行添加操作，其性能則可能會受影響。因此，如果我們需要處理大量元素的集合，建議使用ArrayList類型的集合。

public static void main(String[] args) {
    int numOfElements = 1000000;
    List<String> arrayList = new ArrayList<>(numOfElements);
    List<String> linkedList = new LinkedList<>();

    for (int i = 0; i < numOfElements / 2; i++) {
        arrayList.add("abc");
        linkedList.add("abc");
    }

    long start1 = System.nanoTime();
    arrayList.addAll(linkedList);
    long end1 = System.nanoTime();

    long start2 = System.nanoTime();
    linkedList.addAll(arrayList);
    long end2 = System.nanoTime();

    System.out.println("Time taken by ArrayList.addAll() : " + (end1 - start1) + " ns");
    System.out.println("Time taken by LinkedList.addAll(): " + (end2 - start2) + " ns");
}

該代碼會輸出addAll()方法對ArrayList和LinkedList性能的影響。

2. 限制

addAll()方法只能接受實現了Collection接口的集合作為參數，不能接受數組或單個元素。如果想要向集合中添加單個元素，可以使用add()方法。

總結

List.addAll()方法是一個非常有用的方法，在僅有幾行代碼的情況下，可以將多個集合合併成一個，並且可以提高代碼的可讀性。然而，在使用時需要注意方法的性能和局限性。