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掌握Java核心集合:ArrayList详解(零基础入门Java ArrayList数据结构)

在Java编程中,ArrayList 是最常用的数据结构之一。作为 Java集合框架 的核心成员,它提供了一种灵活、高效的动态数组实现方式。本教程将从零开始,手把手教你理解并使用 ArrayList,即使你是编程小白也能轻松上手!

什么是ArrayList?

ArrayList 是 Java.util 包中的一个类,它实现了 List 接口。与普通数组不同,ArrayList 的大小是动态可变的——你可以随时添加或删除元素,而无需预先指定容量。

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为什么使用ArrayList?

  • 自动扩容:无需手动管理数组大小
  • 丰富的API:提供 add、remove、get、set 等便捷方法
  • 支持泛型:类型安全,避免运行时错误
  • 随机访问快:基于数组实现,通过索引访问元素效率高

如何创建和使用ArrayList?

首先,你需要导入 java.util.ArrayList 类:

import java.util.ArrayList;

然后,创建一个 ArrayList 对象。建议使用泛型来指定存储的元素类型:

// 创建一个存储字符串的ArrayListArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();// 创建一个存储整数的ArrayListArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();

常用操作示例

下面是一个完整的示例,展示 ArrayList 的基本用法:

import java.util.ArrayList;public class ArrayListExample {    public static void main(String[] args) {        // 创建ArrayList        ArrayList<String> colors = new ArrayList<>();                // 添加元素        colors.add("红色");        colors.add("绿色");        colors.add("蓝色");                // 打印所有元素        System.out.println("颜色列表: " + colors);                // 获取指定位置的元素        String firstColor = colors.get(0);        System.out.println("第一个颜色: " + firstColor);                // 修改元素        colors.set(1, "黄色");        System.out.println("修改后: " + colors);                // 删除元素        colors.remove("蓝色");        System.out.println("删除蓝色后: " + colors);                // 获取大小        System.out.println("列表大小: " + colors.size());    }}

运行结果:

颜色列表: [红色, 绿色, 蓝色]第一个颜色: 红色修改后: [红色, 黄色, 蓝色]删除蓝色后: [红色, 黄色]列表大小: 2

ArrayList vs 普通数组

特性 ArrayList 普通数组
大小 动态可变 固定
类型 只能存储对象(基本类型需装箱) 可存储基本类型和对象
性能 插入/删除慢(需移动元素) 访问快,但大小固定

注意事项

  • 线程不安全:ArrayList 不是线程安全的,多线程环境下应使用 Collections.synchronizedList() 或 Vector
  • 自动装箱开销:存储基本类型(如 int)时会自动装箱为 Integer,有一定性能损耗
  • 初始容量:默认初始容量为 10,频繁添加元素会导致多次扩容,影响性能。可预先指定容量:
    new ArrayList<String>(100);

总结

通过本教程,你已经掌握了 Java ArrayList 的基本概念、创建方法、常用操作以及与普通数组的区别。作为 Java集合框架 中最常用的动态数组实现,ArrayList 在实际开发中应用广泛。记住它的核心优势:动态大小、丰富API 和类型安全(通过泛型)。

现在,打开你的 IDE,动手实践一下吧!尝试创建自己的 ArrayList,添加、修改、删除元素,感受 动态数组Java 的强大功能。

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