Java™ 教程（List介面）

摘要： List介面 List 是一個有序的 Collection （有時稱為序列），列表可能包含重複元素，除了從 Collection 繼承的操作之外， List 介面還包括以下操作： 位置訪問 — 根據列表中的數字位置操縱元素，這包括 get 、 set 、 add 、 ad...

List介面

List 是一個有序的 Collection （有時稱為序列），列表可能包含重複元素，除了從 Collection 繼承的操作之外， List 介面還包括以下操作：

• 位置訪問 — 根據列表中的數字位置操縱元素，這包括 get 、 set 、 add 、 addAll 和 remove 等方法。
• 搜尋 — 搜尋列表中的指定物件並返回其數字位置，搜尋方法包括 indexOf 和 lastIndexOf 。
• 迭代 — 擴充套件 Iterator 語義以利用列表的順序性， listIterator 方法提供此行為。
• 範圍檢視 — sublist 方法對列表執行任意範圍操作。

Java平臺包含兩個通用的 List 實現， ArrayList ，通常是效能更好的實現，而 LinkedList 在某些情況下提供更好的效能。

集合操作

假設你已經熟悉它們，那麼從 Collection 繼承的操作都可以完成你期望它們做的事情，如果你不熟悉 Collection ，現在是閱讀Collection介面部分的好時機， remove 操作始終從列表中刪除指定元素的第一個匹配項， add 和 addAll 操作始終將新元素附加到列表的末尾，因此，以下語法將一個列表連線到另一個列表。

list1.addAll(list2);

這是這個語法的非破壞性形式，它產生第三個 List ，其中包含附加到第一個列表的第二個列表。

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

請注意，此語法在其非破壞性形式中利用了 ArrayList 的標準轉換建構函式。

這是一個將一些名稱聚合到 List 中的示例（JDK 8及更高版本）：

List<String> list = people.stream()
.map(Person::getName)
.collect(Collectors.toList());

與 Set 介面一樣， List 強化了對 equals 和 hashCode 方法的需求，因此可以比較兩個 List 物件的邏輯相等性，而不考慮它們的實現類，如果兩個 List 物件包含相同順序的相同元素，則它們是相等的。

位置訪問和搜尋操作

基礎的位置訪問操作是 get 、 set 、 add 和 remove （ set 和 remove 操作返回被覆蓋或刪除的舊值），其他操作（ indexOf 和 lastIndexOf ）返回列表中指定元素的第一個或最後一個索引。

addAll 操作從指定位置開始插入指定 Collection 的所有元素，元素按指定 Collection 的迭代器返回的順序插入，此呼叫是 Collection 的 addAll 操作的位置訪問模擬。

這是在 List 中交換兩個索引值的一個小方法。

public static <E> void swap(List<E> a, int i, int j) {
E tmp = a.get(i);
a.set(i, a.get(j));
a.set(j, tmp);
}

當然，有一個很大的區別，這是一個多型演算法：它交換任何 List 中的兩個元素，無論其實現型別如何，這是另一種使用前面 swap 方法的多型演算法。

public static void shuffle(List<?> list, Random rnd) {
for (int i = list.size(); i > 1; i--)
swap(list, i - 1, rnd.nextInt(i));
}

此演算法包含在Java平臺的 Collections 類中，使用指定的隨機源隨機置換指定的列表，這有點微妙：它從底部向上執行列表，反覆將隨機選擇的元素交換到當前位置。不像大多數天真的洗牌嘗試，這是公平的（假設一個公平的隨機源，所有排列都有相同的可能性）和快速（需要完全 list.size()-1 交換），以下程式使用此演算法以隨機順序列印其引數列表中的單詞。

import java.util.*;

public class Shuffle {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (String a : args)
list.add(a);
Collections.shuffle(list, new Random());
System.out.println(list);
}
}

事實上，這個程式可以更短、更快， Arrays 類有一個名為 asList 的靜態工廠方法，它允許將陣列視為 List ，此方法不會複製陣列， List 中的更改會寫入陣列，反之亦然。生成的 List 不是通用 List 實現，因為它沒有實現（可選） add 和 remove 操作：陣列不可調整大小。利用 Arrays.asList 並呼叫 shuffle 的庫版本（使用預設的隨機源），你將得到以下 微小程式 ，其行為與前一個程式相同。

import java.util.*;

public class Shuffle {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList(args);
Collections.shuffle(list);
System.out.println(list);
}
}

迭代器

正如你所期望的那樣， List 的 iterator 操作返回的 Iterator 以適當的順序返回列表的元素， List 還提供了一個更豐富的迭代器，稱為 ListIterator ，它允許你在任一方向遍歷列表、在迭代期間修改列表、並獲取迭代器的當前位置。

ListIterator 從 Iterator 繼承的三個方法（ hasNext 、 next 和 remove ）在兩個介面中完全相同， hasPrevious 和 previous 操作和 hasNext 和 next 的很相似，前一個操作引用（隱式）遊標之前的元素，而後者引用遊標之後的元素， previous 操作向後移動游標，而 next 向前移動游標。

這是在列表中向後迭代的標準語法。

for (ListIterator<Type> it = list.listIterator(list.size()); it.hasPrevious(); ) {
Type t = it.previous();
...
}

請注意前面的語法中 listIterator 的引數， List 介面有兩種形式的 listIterator 方法，不帶引數的形式返回位於列表開頭的 ListIterator ，帶有 int 引數的形式返回一個位於指定索引處的 ListIterator 。索引引用初始呼叫 next 返回的元素，對 previous 的初始呼叫將返回索引為 index-1 的元素，在長度為 n 的列表中， index 有 n+1 個有效值，從 0 到 n （包括 n ）。

直觀地說，遊標總是在兩個元素之間 — 一個將通過呼叫 previous 返回，一個將通過呼叫 next 返回。 n+1 個有效索引值對應於元素之間的 n+1 個間隙，從第一個元素之前的間隙到最後一個元素之後的間隙，下圖顯示了包含四個元素的列表中的五個可能的遊標位置。