Java™ 教程（List接口）

List接口

List 是一个有序的 Collection （有时称为序列），列表可能包含重复元素，除了从 Collection 继承的操作之外， List 接口还包括以下操作：

• 位置访问 — 根据列表中的数字位置操纵元素，这包括 get 、 set 、 add 、 addAll 和 remove 等方法。
• 搜索 — 搜索列表中的指定对象并返回其数字位置，搜索方法包括 indexOf 和 lastIndexOf 。
• 迭代 — 扩展 Iterator 语义以利用列表的顺序性， listIterator 方法提供此行为。
• 范围视图 — sublist 方法对列表执行任意范围操作。

Java平台包含两个通用的 List 实现， ArrayList ，通常是性能更好的实现，而 LinkedList 在某些情况下提供更好的性能。

集合操作

假设你已经熟悉它们，那么从 Collection 继承的操作都可以完成你期望它们做的事情，如果你不熟悉 Collection ，现在是阅读Collection接口部分的好时机， remove 操作始终从列表中删除指定元素的第一个匹配项， add 和 addAll 操作始终将新元素附加到列表的末尾，因此，以下语法将一个列表连接到另一个列表。

list1.addAll(list2);

这是这个语法的非破坏性形式，它产生第三个 List ，其中包含附加到第一个列表的第二个列表。

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

请注意，此语法在其非破坏性形式中利用了 ArrayList 的标准转换构造函数。

这是一个将一些名称聚合到 List 中的示例（JDK 8及更高版本）：

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

与 Set 接口一样， List 强化了对 equals 和 hashCode 方法的需求，因此可以比较两个 List 对象的逻辑相等性，而不考虑它们的实现类，如果两个 List 对象包含相同顺序的相同元素，则它们是相等的。

位置访问和搜索操作

基础的位置访问操作是 get 、 set 、 add 和 remove （ set 和 remove 操作返回被覆盖或删除的旧值），其他操作（ indexOf 和 lastIndexOf ）返回列表中指定元素的第一个或最后一个索引。

addAll 操作从指定位置开始插入指定 Collection 的所有元素，元素按指定 Collection 的迭代器返回的顺序插入，此调用是 Collection 的 addAll 操作的位置访问模拟。

这是在 List 中交换两个索引值的一个小方法。

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);
}

当然，有一个很大的区别，这是一个多态算法：它交换任何 List 中的两个元素，无论其实现类型如何，这是另一种使用前面 swap 方法的多态算法。

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

此算法包含在 Java 平台的 Collections 类中，使用指定的随机源随机置换指定的列表，这有点微妙：它从底部向上运行列表，反复将随机选择的元素交换到当前位置。不像大多数天真的洗牌尝试，这是公平的（假设一个公平的随机源，所有排列都有相同的可能性）和快速（需要完全 list.size()-1 交换），以下程序使用此算法以随机顺序打印其参数列表中的单词。

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);
    }
}

事实上，这个程序可以更短、更快， Arrays 类有一个名为 asList 的静态工厂方法，它允许将数组视为 List ，此方法不会复制数组， List 中的更改会写入数组，反之亦然。生成的 List 不是通用 List 实现，因为它没有实现（可选） add 和 remove 操作：数组不可调整大小。利用 Arrays.asList 并调用 shuffle 的库版本（使用默认的随机源），你将得到以下 微小程序 ，其行为与前一个程序相同。

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

正如你所期望的那样， List 的 iterator 操作返回的 Iterator 以适当的顺序返回列表的元素， List 还提供了一个更丰富的迭代器，称为 ListIterator ，它允许你在任一方向遍历列表、在迭代期间修改列表、并获取迭代器的当前位置。

ListIterator 从 Iterator 继承的三个方法（ hasNext 、 next 和 remove ）在两个接口中完全相同， hasPrevious 和 previous 操作和 hasNext 和 next 的很相似，前一个操作引用（隐式）游标之前的元素，而后者引用游标之后的元素， previous 操作向后移动光标，而 next 向前移动光标。

这是在列表中向后迭代的标准语法。

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

请注意前面的语法中 listIterator 的参数， List 接口有两种形式的 listIterator 方法，不带参数的形式返回位于列表开头的 ListIterator ，带有 int 参数的形式返回一个位于指定索引处的 ListIterator 。索引引用初始调用 next 返回的元素，对 previous 的初始调用将返回索引为 index-1 的元素，在长度为 n 的列表中， index 有 n+1 个有效值，从 0 到 n （包括 n ）。

直观地说，游标总是在两个元素之间 — 一个将通过调用 previous 返回，一个将通过调用 next 返回。 n+1 个有效索引值对应于元素之间的 n+1 个间隙，从第一个元素之前的间隙到最后一个元素之后的间隙，下图显示了包含四个元素的列表中的五个可能的游标位置。