Java List完全指南

一、List簡介

在Java中，List是一種常用的集合類型。它可以存儲多個元素，並且元素的順序可以進行控制。List是一個接口，它有多個實現類，比如ArrayList、LinkedList、Vector等。 List相比於數組，最大的優點就是可以動態地增刪元素，而數組的大小是固定的。下面我們將會逐一介紹List的各種實現類。

二、ArrayList

ArrayList是基於數組實現的List。它可以動態地增刪元素，但是當插入或刪除元素時，需要佔用一定的時間複雜度來移動其他元素的位置。因此，ArrayList更適用於需要頻繁查詢元素、較少增刪元素的場景。下面是一個基本的ArrayList使用示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        System.out.println(list);
    }
}

這段代碼會輸出：[Java, Python, C++]

三、LinkedList

LinkedList是基於雙向鏈表實現的List。它可以快速地進行元素的增刪，但是查詢元素時需要遍歷整個鏈表。因此，LinkedList更適用於頻繁增刪元素、較少查詢元素的場景。下面是一個基本的LinkedList使用示例：

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new LinkedList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        System.out.println(list);
    }
}

這段代碼會輸出：[Java, Python, C++]

四、Vector

Vector是一個線程安全的List實現類。與ArrayList類似，它也是基於數組實現的，但是所有的方法都使用了synchronized關鍵字進行了同步。因此，Vector在多線程環境中使用比較安全，但是性能較差。下面是一個基本的Vector使用示例：

import java.util.List;
import java.util.Vector;

public class VectorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new Vector<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        System.out.println(list);
    }
}

這段代碼會輸出：[Java, Python, C++]

五、List的遍歷

List提供了多種遍曆元素的方式，比如使用for循環、Iterator迭代器、Lambda表達式等。下面是一個使用for循環遍歷List的示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListTraversal {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

這段代碼會輸出：

Java
Python
C++

六、List的常用操作

List提供了豐富的方法來操作集合元素，比如增刪查改。下面是一些常用的操作示例：

1、添加元素

可以使用add()方法向List中添加元素：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListAdd {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        System.out.println(list);
    }
}

這段代碼會輸出：[Java, Python, C++]

2、獲取元素

可以使用get()方法獲取List中的元素：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListGet {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        String element = list.get(0);
        System.out.println(element);
    }
}

這段代碼會輸出：Java

3、刪除元素

可以使用remove()方法從List中刪除元素：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListRemove {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        System.out.println("Before: " + list);
        list.remove(1);
        System.out.println("After: " + list);
    }
}

這段代碼會輸出：

Before: [Java, Python, C++]
After: [Java, C++]

4、修改元素

可以使用set()方法修改List中的元素：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListSet {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        list.add("C++");
        System.out.println("Before: " + list);
        list.set(1, "JavaScript");
        System.out.println("After: " + list);
    }
}

這段代碼會輸出：

Before: [Java, Python, C++]
After: [Java, JavaScript, C++]

七、總結

本文介紹了List的基本知識，包括ArrayList、LinkedList、Vector三種實現類以及List的常用操作。在使用List時，需要根據具體的場景選擇合適的實現類，以達到最優的性能和穩定性。