1. 到底什麼是列表？ 將清單視為組織良好的神秘捲軸，Java 開(kāi)發(fā)人員用它來(lái)維持混亂世界的秩序。它是一種按序列保存元素的集合類型，允許重複並保持插入順序。但不要讓它的簡(jiǎn)單性欺騙了您——List 是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，具有多種風(fēng)格，每種風(fēng)格適合不同的場(chǎng)景。

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1. 為什麼我們需要一個(gè)清單？ 想像一下您正在管理一系列待辦事項(xiàng)。當(dāng)然，您可以使用數(shù)組，但是當(dāng)您需要在中間插入任務(wù)時(shí)會(huì)發(fā)生什麼？陣列不會(huì)禮貌地移動(dòng)；他們就像音樂(lè)會(huì)上頑固的朋友。這就是清單的用武之地：
2. 動(dòng)態(tài)大小：與陣列不同，List 可以根據(jù)需要擴(kuò)展或縮小。

• 有序：元素保留其插入順序。

• 靈活：允許重複，這樣你就可以像老闆的提醒一樣重複。

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1. Java 中列表的類型Java 不僅僅停留在一種清單。它提供全套自助餐： 數(shù)組列表
2. 支援：動(dòng)態(tài)數(shù)組。

• 最適合：快速隨機(jī)存取和迭代。

• 缺點(diǎn)：插入和刪除速度慢（因?yàn)樵匦枰苿?dòng)）。

• 用例：當(dāng)您需要頻繁存取元素時(shí)，例如在媒體播放器中取得視訊畫(huà)面。
  

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("First");
arrayList.add("Second");

記憶體佈局：ArrayList 維護(hù)一個(gè)連續(xù)的記憶體區(qū)塊，當(dāng)超出其容量時(shí)，會(huì)調(diào)整大小 50% 或更多。 連結(jié)列表

• 支援：雙向鍊錶。

• 最適合：頻繁插入和刪除。

• 缺點(diǎn)：由於指標(biāo)遍歷，存取時(shí)間較慢。

• 用例：實(shí)作經(jīng)常新增或刪除歌曲的播放清單。
  

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Node1");
linkedList.add("Node2");

記憶體佈局：LinkedList 使用非連續(xù)內(nèi)存，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都指向其上一個(gè)和下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 CopyOnWriteArrayList

• 特殊用途：ArrayList 的線程安全變體。

• 工作原理：在每次修改時(shí)建立底層陣列的新副本。

• 最適合：讀取次數(shù)遠(yuǎn)多於寫(xiě)入的場(chǎng)景，例如快取經(jīng)常存取的資料。

• 缺點(diǎn)：佔(zhàn)用記憶體且更新速度慢。
  d. 向量

• 舊版：在 Java 1.0 中引入。

• 執(zhí)行緒安全：同步開(kāi)銷使其比現(xiàn)代替代方案慢。

• 有趣的事實(shí)：就像 List 的「爸爸笑話」一樣，不是很有趣，但仍然存在。

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1. 在 Java 中建立清單 Java 提供了多種建立清單的方法，每種方法都針對(duì)特定需求進(jìn)行了客製化：
2. 直接實(shí)例化：

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("First");
arrayList.add("Second");

• 使用 Arrays.asList() ：

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Node1");
linkedList.add("Node2");

注意：這會(huì)傳回固定大小的列表，因此您無(wú)法新增或刪除元素。

• 不可變列表（Java 9）：

List<String> list = new ArrayList<>();

不可變意味著沒(méi)有 add()、remove() 或clear()——就像那個(gè)不讓任何人碰他們的草坪的鄰居一樣。

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1. 列表介面常用方法 以下是流行方法及其實(shí)際用例的細(xì)分： 一個(gè)。添加(E e) 將一個(gè)元素加入到列表末尾。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

b. add(int 索引, E 元素)
在指定索引處插入一個(gè)元素，移動(dòng)後續(xù)元素。

List<String> immutableList = List.of("X", "Y", "Z");

c.刪除（int索引）
刪除指定索引處的元素。

list.add("Element");

d.取得（int索引）
檢索指定索引處的元素。

list.add(1, "Middle");

e. set(int 索引, E 元素)
用新元素取代指定位置的元素。

list.remove(0);

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1. 列表內(nèi)部如何運(yùn)作 ArrayList 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ArrayList 就像一個(gè)神奇的容器，當(dāng)空間不足時(shí)，它的大小會(huì)加倍。此大小調(diào)整發(fā)生在 O(n) 時(shí)間內(nèi)，但後續(xù)新增的時(shí)間為 O(1)。在底層，使用了一個(gè) Object[] 陣列。 圖表：

String element = list.get(2);

調(diào)整大小時(shí)：

list.set(1, "UpdatedElement");

b. LinkedList 內(nèi)部結(jié)構(gòu) LinkedList 中的每個(gè)元素（節(jié)點(diǎn)）包含：

• 資料

• 指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)

• 指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)（雙向鍊錶）

遍歷速度較慢，因?yàn)榇嫒∷饕枰?jié)點(diǎn)。
圖表 :

[Element1] [Element2] [Element3] [Null] ... [Null]

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1. 列表演算法 排序演算法 :
2. Collections.sort() ：使用 TimSort，合併排序和插入排序的混合體。

• 自訂比較器：用於根據(jù)自訂邏輯進(jìn)行排序。

[Element1] [Element2] [Element3] [NewElement] [Null] ... [Null]

搜尋演算法 :

• 線性搜尋：O(n) – 掃描每個(gè)元素。

• 二分查找：O(log n) – 需要一個(gè)排序清單。
  

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("First");
arrayList.add("Second");

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1. 記憶體分配和效率 ArrayList 元素儲(chǔ)存在連續(xù)的區(qū)塊中，確保更快的迭代，但調(diào)整大小時(shí)會(huì)產(chǎn)生記憶體開(kāi)銷。另一方面，LinkedList 使用指標(biāo)將每個(gè)元素儲(chǔ)存在單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)中，從而導(dǎo)致更好的插入效能，但由於指標(biāo)而導(dǎo)致更高的記憶體使用。

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1. 處理清單的提示和技巧
2. 避免 ConcurrentModificationException ：在迭代期間修改清單時(shí)使用 Iterator 或 ListIterator。

• 使用串流進(jìn)行函數(shù)式程式設(shè)計(jì)：

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Node1");
linkedList.add("Node2");

• 批次操作 ：對(duì)於大規(guī)模修改，首選 addAll()、removeAll() 或 keepAll() 以獲得更好的效能。

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1. 識(shí)別最適合列表的問(wèn)題什麼時(shí)候你應(yīng)該使用列表而不是集合或隊(duì)列？
2. 維持插入順序：總是。

• 允許重複：絕對(duì)。

• 頻繁存取操作：前往ArrayList。

• 頻繁修改：前往LinkedList。

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1. 先進(jìn)技術(shù)
2. 反轉(zhuǎn)列表：

List<String> list = new ArrayList<>();

• 隨機(jī)播放元素：

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

• 同步清單：

List<String> immutableList = List.of("X", "Y", "Z");

• 並行流提高性能：

list.add("Element");

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1. 常見(jiàn)錯(cuò)誤與最佳實(shí)務(wù)
2. 謹(jǐn)防 NullPointerException ：在操作之前始終檢查清單是否為空。

• 使用泛型 ：總是指定類型以避免 ClassCastException。

• 不要在循環(huán)中使用 new ArrayList() ：重複使用實(shí)例或正確管理以避免 OutOfMemoryError。

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結(jié)論：成為名單耳語(yǔ)者！

徹底理解List可以讓你寫(xiě)出高效率、可擴(kuò)充、可讀的Java程式。這就像在學(xué)習(xí)美食食譜之前掌握烹飪的基礎(chǔ)知識(shí)一樣，您將避免燒毀程式碼（和烤麵包）。隨意使用範(fàn)例，建立自訂場(chǎng)景，並擁抱 List 的強(qiáng)大功能。請(qǐng)記住，經(jīng)驗(yàn)豐富的開(kāi)發(fā)人員知道每個(gè)元素都很重要，無(wú)論是在生活中還是在清單中。

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現(xiàn)在繼續(xù)前進(jìn)，用你新掌握的清單來(lái)征服你的程式設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，永遠(yuǎn)不要再讓你的陣列支配你！

以上是Java 清單終極指南：您需要了解的一切的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！