☕ Учебник по Java: списочный массив ArrayList

В продолжении серии постов о языке программировании Java поговорим об ArrayList. Для чего он нужен и как его использовать.
☕ Учебник по Java: списочный массив ArrayList

Знакомство с ArrayList

ArrayList – это реализация динамического использования массива в Java. При использовании массива часто приходится задумываться о требуемом размере, а ArrayList является списком, который увеличивается и уменьшается при необходимости. Этот класс является имплементацией интерфейса (interface) List из Collection Framework, который расположен в пакете java.utils. В самом классе есть базовые методы добавления и удаления, а также методы, которые возвращают размер списка; очистка по индексу или же по значению и т. д.

Короче

говоря, ArrayList является динамическим массивом, который сам определяет размер. При этом нет необходимости задавать какие-то конфигурации.

Создание объекта

Существуют несколько конструкторов у ArrayList для создания объекта. Каждый из этих видов имеет свои использования и преимущества. Давайте пройдемся по каждому и рассмотрим, где и как используется каждый из данных видов:

1. ArrayList() – простое объявление списка и наиболее часто используемое. Объявляется данный список обычно в конструкторе, который будет использоваться внутри объекта, например, имплементация кэширования и временного хранения в памяти. Является самым простым и удобным объявлением списочного массива в Java.

        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>(); // ArrayList() создание списка
    

2. ArrayList(int initialCapacity) – объявление списка с указанием размера преимущественно для случаев, когда будет использоваться большое количество данных и в целях оптимизации следует задавать уже большой размер. Например, используется в случаях, когда список увеличивается с каждым вызовом метода в классе. Размер списка растет с нелинейной скоростью и, если заранее известно, что список будет увеличиваться и будет достигать больших размеров (больше 1e3 элементов), оптимально будет задать изначальный размер и резервировать количество мест заранее.

        ArrayList<String> employee = new ArrayList<>(100);
    

3. ArrayList(Collection c) – объявления списка с уже имеющимся списком, элементы которого были переданы конструктору.

        ArrayList<String> cars = new ArrayList<>(Arrays.asList("BMW", "AUDI"));
    
Больше полезных материалов вы найдете на нашем телеграм-канале «Библиотека джависта»

Добавление элементов

Для того чтобы добавить элемент в список, используется простая функция add. Для этого метода есть разновидности:

1. add(E e) – добавление элемента в конец списка. Это функция является возвращаемой. Если элемент был добавлен в список, то ответ – true, иначе – false.

        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>(); // ArrayList() создание списка
fruits.add("banana"); // добавление элемента
fruits.add("apple"); // добавление элемента

for (var fruit: fruits) {
    System.out.println(fruit); // вывод элементов
}

//output:
// banana
// apple
    

2. add(int index, E element) – в данном методе добавление элемента происходит в определенную позицию (index), а все последующие элементы двигаются слева направо. Метод эффективен для небольших размеров списка (когда размер списка не более ~100 элементов). В ином случае – если в программе происходит много сдвигов, то лучше использовать LinkedList.

                ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");

        fruits.add(1, "watermelon"); // добавляем элемент на 2-ую позицию.

        for (var fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
         /*output
            apple
            watermelon
            banana
         */
    

3. addAll(Collection ) – добавление списка элементов в конец добавляемого списка. То есть, при вызове данного метода в конец списка добавляются все элементы в таком же порядке.

                //список фруктов
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add(1, "watermelon"); 

        //список овощей
        ArrayList<String> vegetables = new ArrayList<>();
        vegetables.add("cucumber");
        vegetables.add("carrot");

        //список покупок
        ArrayList<String> groceries = new ArrayList<>();

        //добавляем в список покупок овощи и фрукты
        groceries.addAll(vegetables); 
        groceries.addAll(fruits);

        for (var item : groceries) {
            System.out.println(item);
        }
         /*output
            cucumber
            carrot
            apple
            watermelon
            banana
         */
    

4. addAll(int index, Collection ) – это смесь добавления списка и также добавления элемента в определенную позицию. В этом методе в позицию index производится добавление всех элементов из списка, а все последующие элементы смещаются направо.

        	//список фруктов
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add(1, "watermelon");

        //список овощей
        ArrayList<String> vegetables = new ArrayList<>();
        vegetables.add("cucumber");
        vegetables.add("carrot");

        //список покупок
        ArrayList<String> groceries = new ArrayList<>();

        //добавляем в список покупок овощи и фрукты
        groceries.addAll(vegetables);
        groceries.addAll(1, fruits); //добавляем список фруктов на 1-ую позицию списка продуктов
			
      //индекс  0,       1,      2,      3,          4
			//было - cucumber, carror
		  //стало - cucumber, apple, banana, watermelon, carrot

        for (var item : groceries) {
            System.out.println(item);
        }
         /*output
            cucumber
            apple
            watermelon
            banana
            carrot
         */
    

Удаление элементов

В ArrayList, существуют методы для удаления элементов. Всего существуют 3 метода для удаления элемента:

1. remove(int index) – удаление осуществляется, используя индекс определенного элемента. То есть, передается порядковый номер элемента и этот элемента удаляется из списка. Не забываем, что индекс начинается с 0.

        	//список фруктов
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("watermelon");

        fruits.remove(0); // удаляем первый фрукт

        for (var fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
        /* output
            watermelon
            banana
        */
    

2. remove(object o) – метод удаляет первый встретившийся элемент, который равняется переданному объекту в параметрах. Если проще, то метод проходится по всему списку и ищет элемент, который равняется удаляемому объекту и при нахождении удаляет только первый встретившийся.

        	//список фруктов
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("watermelon");

        fruits.remove("banana"); // удаляем фрукт банан
        for (var fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
        /* output
            apple
            watermelon
        */
    

3. removaAll(Collection c) – данный метод удаляет все элементы, находящиеся в передаваемом списке.

                //список фруктов
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add(1, "watermelon");

        ArrayList<String> fruitsToDelete = new ArrayList<>();
        fruitsToDelete.add("apple");
        fruitsToDelete.add("watermelon");


        fruits.removeAll(fruitsToDelete);
        for (var fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
        /* output
            banana
        */
    

Вспомогательные методы

В Arraylist встречаются различные методы, которые являются вспомогательными при различных условиях:

1. size() – возвращает размер списка.

        	//список фруктов
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add(1, "watermelon");

        System.out.println(fruits.size());
        /* output
            3
        */
    

2. sort(Comparator c) – происходит сортировка элементов по заданным параметрам Comparator. Есть уже значения по умолчанию у Comparator, которыми можно пользоваться, Comparator.naturalOrder(), а также Comparator.reverseOrder().

        	ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(3);
        numbers.add(-1);
        numbers.add(5);

        //сортирует по возрастанию
        numbers.sort(Comparator.naturalOrder());

        for (var number:numbers) {
            System.out.print(number + " ");
        }
        
        //переворачивает список в конца
        numbers.sort(Comparator.reverseOrder());
        System.out.println();
        for (var number:numbers) {
            System.out.print(number + " ");
        }
    

3. toArray() – данный метод превращает список в массив. Он возвращает массив объектов (Object[]), но можно вернуть желаемый тип данных и для этого потребуется в метод toArray(Array a) передать уже созданный массив.

        	ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(3);
        numbers.add(-1);
        numbers.add(5);

        var numbersArray = numbers.toArray();
        for (var number:numbersArray) {
            System.out.print(number + " ");
        }


        System.out.println();
        //определения типа Integer[], чтобы  в тип данных
        var numbersArrayDefined = new Integer[numbers.size()];
        numbers.toArray(numbersArrayDefined);
        for (var number: numbersArrayDefined){
            System.out.print(number + " ");
        }
        //output
        /*
        1 3 -1 5 
        1 3 -1 5
        */
    

4. isEmpty() – проверка списка на наличие элементов. Если список пустой, то возвращает true, в противном случае – false.

        	ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(3);
        numbers.add(-1);
        numbers.add(5);

        System.out.println(numbers.isEmpty());//false

        ArrayList<Integer> numbersEmpty = new ArrayList<>();
        System.out.println(numbersEmpty.isEmpty()); //true
    

5. indexOf(Object o) – метод возвращает позицию передаваемого элемента, и, если элемент не был найден, возвращает -1.

        	ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("watermelon");

        System.out.println(fruits.indexOf("apple")); // 0
        System.out.println(fruits.indexOf("banana")); // 1
        System.out.println(fruits.indexOf("watermelon")); // 2

    

6. clear() – удаляет все элементы из списка.

        	ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("watermelon");

        fruits.clear(); // очищаем список
        System.out.println(fruits.isEmpty()); // true
    

7. clone() – метод копирует список. После копирования нужно привести к необходимому классу, то есть type casting. Когда список клонируется, создается отдельный независимый объект и удаление родительского списка не влияет на элементы нового списка.

        	ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("watermelon");

        var fruitsNew = (ArrayList<String>)fruits.clone();
        fruits.clear(); // очищаем предыдущий список 
        // для проверки что fruitsNew действительно новый список

        for (var fruit : fruitsNew) {
            System.out.println(fruit);
        }

        /* output
        * apple
        * banana
        * watermelon
        * */
    

Также можно прочитать более подробно про все существующие методы ArrayList в документации Oracle по ссылке.

***

Материалы по теме

МЕРОПРИЯТИЯ

Комментарии

ВАКАНСИИ

Добавить вакансию

ЛУЧШИЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ