Java ArrayList 核心方法学习笔记

czt_java

465人浏览 · 2026-02-28 22:22:36

czt_java · 2026-02-28 22:22:36 发布

一、ArrayList 核心概念

定义：ArrayList 是 Java 集合框架中 List 接口的实现类，底层基于动态扩容的数组实现，用于存储有序、可重复的元素，支持动态增删改查。
核心特点：
- 长度动态可变，超出容量时自动扩容（默认初始容量 10，扩容后为原容量的 1.5 倍）；
- 允许存储 null 值，元素有序且可重复；
- 访问元素效率高（通过索引直接访问），增删元素（非末尾）效率较低（需移动后续元素）；
- 仅支持存储引用数据类型（基本数据类型需使用包装类，如 int→Integer、char→Character）。
使用前提：需导入 java.util.ArrayList 包。

二、ArrayList 初始化

1. 空构造（最常用）

import java.util.ArrayList;

// 创建存储String类型的ArrayList
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
// 创建存储Integer类型的ArrayList（对应int基本类型）
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();

2. 指定初始容量

适合提前知道元素数量的场景，减少扩容次数，提升性能:

// 初始容量为20的ArrayList
ArrayList<Double> list3 = new ArrayList<>(20);

3. 基于已有集合初始化:

// 基于数组创建ArrayList
ArrayList<String> list4 = new ArrayList<>(Arrays.asList("Java", "Python", "C++"));

三、ArrayList 核心方法（按使用频率排序）

1. 增：添加元素

方法	作用	示例代码
`add(E e)`	向列表末尾添加元素	`list.add("Go"); // 列表：[Go]`
`add(int index, E e)`	向指定索引位置插入元素（后续元素自动后移）	`list.add(1, "PHP"); // 列表：[Go, PHP]`
`addAll(Collection c)`	添加另一个集合的所有元素到末尾	`ArrayList<String> list5 = new ArrayList<>(Arrays.asList("JS", "Ruby")); <br> list.addAll(list5); // 列表：[Go, PHP, JS, Ruby]`

2. 删：删除元素

方法	作用	示例代码
`remove(int index)`	删除指定索引的元素，返回被删除的元素	`String delElem = list.remove(1); // 删除索引1的PHP，delElem = "PHP"`
`remove(Object o)`	删除第一个匹配的元素，返回是否删除成功（boolean）	`boolean isDel = list.remove("Go"); // 删除元素Go，isDel = true`
`removeIf(Predicate filter)`	按条件删除元素（JDK 8+）	`// 删除长度为2的元素 <br> list.removeIf(elem -> elem.length() == 2);`
`clear()`	清空所有元素	`list.clear(); // 列表变为空`

3. 改：修改元素

方法	作用	示例代码
`set(int index, E e)`	修改指定索引的元素，返回被替换的旧元素	`String oldElem = list.set(0, "Java"); // 索引0改为Java，oldElem = 原索引0的元素`

4. 查：获取元素 / 信息

方法	作用	示例代码
`get(int index)`	获取指定索引的元素	`String elem = list.get(0); // 获取索引0的元素`
`size()`	获取列表中实际元素个数（区别于数组的 length）	`int len = list.size(); // 返回当前元素数量`
`isEmpty()`	判断列表是否为空（等价于 `size() == 0`）	`boolean isEmpty = list.isEmpty();`
`contains(Object o)`	判断列表是否包含指定元素	`boolean hasJava = list.contains("Java");`
`indexOf(Object o)`	返回指定元素第一次出现的索引，不存在则返回 -1	`int index = list.indexOf("Java");`
`lastIndexOf(Object o)`	返回指定元素最后一次出现的索引，不存在则返回 -1	`int lastIndex = list.lastIndexOf("Java");`

5. 其他常用方法

方法	作用	示例代码
`toArray()`	将 ArrayList 转为数组	`Object[] arr = list.toArray();`
`toArray(T[] a)`	转为指定类型的数组（推荐）	`String[] strArr = list.toArray(new String[0]);`
`sort(Comparator c)`	自定义排序（JDK 8+）	`// 按字符串长度升序排序 <br> list.sort((s1, s2) -> s1.length() - s2.length());`

四、完整示例代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class ArrayListCoreDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 初始化
        ArrayList<String> langList = new ArrayList<>();

        // 2. 添加元素
        langList.add("Java"); // 末尾添加
        langList.add("Python");
        langList.add(1, "Go"); // 索引1插入
        System.out.println("添加后：" + langList); // [Java, Go, Python]

        // 3. 获取元素/信息
        System.out.println("元素个数：" + langList.size()); // 3
        System.out.println("索引0的元素：" + langList.get(0)); // Java
        System.out.println("是否包含Python：" + langList.contains("Python")); // true
        System.out.println("Go的索引：" + langList.indexOf("Go")); // 1

        // 4. 修改元素
        String oldElem = langList.set(2, "C++");
        System.out.println("修改后：" + langList); // [Java, Go, C++]
        System.out.println("被替换的元素：" + oldElem); // Python

        // 5. 删除元素
        langList.remove(1); // 删除索引1的Go
        System.out.println("删除索引1后：" + langList); // [Java, C++]
        langList.remove("C++"); // 删除元素C++
        System.out.println("删除元素C++后：" + langList); // [Java]

        // 6. 清空&判断空
        langList.clear();
        System.out.println("是否为空：" + langList.isEmpty()); // true
    }
}

五、注意事项

索引越界问题：调用 get(int index)、remove(int index)、add(int index, E e) 时，索引需满足 0 ≤ index ≤ size()，否则抛出 IndexOutOfBoundsException。
基本类型存储：不能直接存储 int、char 等基本类型，需使用包装类（Integer、Character），JDK 5+ 自动装箱 / 拆箱，无需手动转换：
遍历方式：
- 普通 for 循环：适合需要索引的场景；
- 增强 for 循环（foreach）：仅遍历元素；
- 迭代器（Iterator）：支持遍历中删除元素（避免 ConcurrentModificationException）。
总结
ArrayList 是动态数组，核心优势是动态增删元素，提供了丰富的操作方法；
高频方法：add()（增）、remove()（删）、set()（改）、get()（查）、size()（获取长度）；
注意索引越界、基本类型需用包装类，日常开发中优先使用 ArrayList 替代数组（除非元素数量固定）。