Java 集合框架 List 接口

Java 集合框架存在List接口，表示：元素有序排列的集合序列（Sequence），也被称为线性表、列表。线性表内部的元素按先后顺序依次排列，相同元素可以重复出现。

Java 集合框架List接口继承了Collection接口，并添加了对列表元素以索引方式进行访问的方法，你可以将一枚元素添加到列表的指定位置，列表索引从零开始（Zero-Based）。

public interface List<E>
extends Collection<E>

代码清单：List接口声明

下面对List接口方法作一个整理。

表：List接口方法表

List 接口实现类

Java 集合框架对List接口有两类实现：数组（Resizable Array）与链表（Linked List）。

• ArrayList：数组实现

• LinkedList：链表实现

两种实现各有优势，ArrayList在随机存/取元素（get/set）方面性能优异，但在添加/移除（add/remove）元素方面速度较慢；LinkedList在添加/移除（add/remove）元素方面性能出色，在随机存/取元素（get/set）方面速度较慢，根据实际使用场景，选择合适的实现类。

Java 集合 List 使用示例

我们通过一个 Demo 代码示例来熟悉List接口。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /* Create a list of strings */
        List<String> aList = new ArrayList<String>();
        /* Print list details */
        showList("List", aList);
        /* Add a few elements to list */
        aList.add("Java");
        aList.add("Python");
        aList.add("JavaScript");
        aList.add("C/C++");
        /* Print list details */
        showList("List", aList);
        /* Add an element at index 1 */
        aList.add(1, "Ruby");
        /* Print list details */
        showList("List", aList);
        /* Get list index and element */
        for (int i = 0; i < aList.size(); ++i) {
            System.out.printf(
                "Index = %d, Element = %s" +
                System.getProperty("line.separator"),
                i, aList.get(i)
            );
        }
        /* Change element at index 0 */
        aList.set(0, "Golang");
        /* Print list details */
        showList("List", aList);
        /* Remove an element at index 3 */
        aList.remove(3);
        /* Print list details */
        showList("List", aList);
        /* Get a sublist by indexes */
        showList("SubList[1:3]", aList.subList(1, 3));
    }
    public static <T> void showList(String name, List<T> list) {
        System.out.printf(
            "%s(%s): %s" +
            System.getProperty("line.separator"),
            name, list.size(), list.toString()
        );
    }
}

代码清单：List使用示例

ListIterator 列表迭代器

ListIterator列表迭代器继承自Iterator，在集合迭代器的基础上添加了对列表元素的次序访问方法，可以获取某元素的列表索引位置，以及插入、替换、移除某索引位置的列表元素。列表迭代器可手动指定迭代方向（Forward / Backward）。

public interface ListIterator<E>
extends Iterator<E>

代码清单：ListIterator声明

Element(0)   Element(1)   Element(2)   ... Element(n-1)   Element(n)
cursor positions:  ^            ^                ^              ^

注：ListIterator示意

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /* Create a list of strings */
        List<String> aList = new ArrayList<String>();
        /* Add a few elements to list */
        aList.add("Java");
        aList.add("Python");
        aList.add("JavaScript");
        aList.add("C/C++");
        /* Get the list iterator */
        ListIterator<String> it = aList.listIterator();
        System.out.println("List Iterator in forward direction: ");
        while (it.hasNext()) {
            Integer i = it.nextIndex();
            String s = it.next();
            System.out.printf(
                "Index = %d, Element = %s" +
                System.getProperty("line.separator"),
                i, s
            );
        }
        //it = aList.listIterator();
        System.out.println("List Iterator in backward direction: ");
        /* Reuse the iterator to iterate from the end to the beginning */
        while (it.hasPrevious()) {
            Integer i = it.previousIndex();
            String s = it.previous();
            System.out.printf(
                "Index = %d, Element = %s" +
                System.getProperty("line.separator"),
                i, s
            );
        }
    }
}

代码清单：ListIterator使用示例

关联内容（Related Topics）

• Java 高级教程系列 - Collection 接口与 Iterator 迭代器

参考资料（References）

• OpenJDK Documents for List: https://devdocs.io/openjdk~8/java/util/list

• OpenJDK Documents for ListIterator: https://devdocs.io/openjdk~8/java/util/listiterator