Java 集合框架之List 的使用(附小游戲練習)
1. List
1.1 List 的常見方法
1.2 代碼示例
注意： 下面的示例都是一份代碼分開拿出來的，上下其實是有邏輯關系的
示例一： 用 List 構造一個元素為整形的順序表
List<Integer> list = new ArrayList<>();
示例二： 尾插 e
list.add(1); list.add(2); System.out.println(list); // 結果為：[1, 2]
示例三： 將 e 插入到 index 位置
list.add(0,10); System.out.println(list); // 結果為：[10, 1, 2]
示例四： 尾插 c 中的元素
List<Integer> list1=new LinkedList<>(); list1.add(99); list1.add(100); list.addAll(list1); System.out.println(list); // 結果為：[10, 1, 2, 99, 100]
只要是繼承于 Collection 的集合類的元素都可以被插入進去，但要注意傳過來的具體的類型要么是和 list 的具體類型是一樣的，要么是 list 具體類型的子類
示例五： 刪除 index 位置的元素
System.out.println(list.remove(0)); System.out.println(list); // 結果為：10 和 [1, 2, 99, 100]
示例六： 刪除遇到的第一個 o
System.out.println(list.remove((Integer) 100)); System.out.println(list); // 結果為：true 和 [1, 2, 99]
示例七： 獲取下標 index 位置的元素
System.out.println(list.get(0)); // 結果為：1
示例八： 將下標 index 位置元素設置為 element
System.out.println(list.set(2,3)); System.out.println(list); // 結果為：99 和 [1, 2, 3]
示例九： 判斷 o 是否在線性表中
System.out.println(list.contains(1)); // 結果為：true
示例十： 返回第一個 o 所在下標
System.out.println(list.indexOf(1)); // 結果為：0
示例十一： 返回最后一個 o 的下標
list.add(1); System.out.println(list.lastIndexOf(1)); // 結果為：3
示例十二： 截取部分 list
List<Integer> list2=list.subList(1,3); System.out.println(list2); // 結果為：[2, 3]
注意：當我們將 list2 通過 set 更改元素，其實對 list 也會有影響
list2.set(0,5); System.out.println(list2); System.out.println(list); // 結果為：[5, 3] 和 [1, 5, 3, 1]
通過 subList 方法進行的截取，得到的集合的數(shù)值指向的地址和原集合中數(shù)值的地址是一樣的
2. ArrayList
2.1 介紹
ArrayList 類是一個可以動態(tài)修改的數(shù)組，與普通數(shù)組的區(qū)別就是它是沒有固定大小的限制，我們可以添加或刪除元素。其繼承了 AbstractList，并實現(xiàn)了 List 接口。LinkedList 不僅實現(xiàn)了 List 接口，還實現(xiàn)了 Queue 和 Deque 接口，可以作為隊列去使用。
ArrayList 類位于 java.util 包中，使用前需要引入它。
2.2 ArrayList 的構造方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| ArrayList() | 無參構造 |
| ArrayList(Collection<? extends E> c) | 利用其他 Collection 構建 ArrayList |
| ArrayList(int initialCapacity) | 指定順序表初始容量 |
示例一：
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
示例二：
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>(10); // 該構造方法就是在構建時就將底層數(shù)組大小設置為了10
示例三：
List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(1); list.add(2); ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>(list);
Collection<? extends E> c 只要是具體類型都和 list3 是一樣的集合都可以放入轉化成 ArrayList
2.3 ArrayList 底層數(shù)組的大小
當我們使用 add 方法給 ArrayList 的對象進行尾插時，突然想到了一個問題：既然 ArrayList 的底層是一個數(shù)組，那么這個數(shù)組有多大呢？
為了解決這個問題，我進行了如下探索
跳轉到
ArrayList的定義，我們看到了elementData和DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
跳轉到
elementData的定義，我們可以了解ArrayList底層是數(shù)組的原因
跳轉到
DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA的定義，初步分析得到這個數(shù)組其實是空的
為什么這個數(shù)組是空的但存儲元素的時候沒有報異常呢？我們再去了解下 add 是怎樣存儲的
（1）通過轉到
ArrayList的add方法的定義
（2）通過定義，不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)組容量和
ensureCapacityInternal這個東西有關，那我們就看看它的定義
（3）我們看里面的
calculateCapacity，他有兩個參數(shù)，此時數(shù)組為空，那么minCapacity就為 1。我們再轉到calculateCapacity看看它的定義
（4）此時我們就好像可以與之前串起來了，當數(shù)組為
DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA時，就返回DeFauLt_CAPACITY和minCapacity（此時為1） 的最大值。DeFauLt_CAPACITY其實是默認容量的意思，我們可以轉到它的定義看看有多大
（5）
DeFauLt_CAPACITY的值是10，故calculateCapacity函數(shù)此時的返回值為10，最后我們再確定一下ensureExplicitCapacity是干啥的
（6）此時
minCapacity的值是10，而數(shù)組為空時數(shù)組長度為0，所以進入 if 語句，執(zhí)行grow方法，我們繼續(xù)轉到grow的定義
此時我們就可以了解，當我們創(chuàng)建一個 ArrayList 時，其底層數(shù)組大小其實是0。當我們第一次 add 的時候，經(jīng)過 grow ，數(shù)組的大小就被擴容為了10。并且這大小為10的容量放滿以后，就會按1.5倍的大小繼續(xù)擴容。至于這個數(shù)組最大能存放多少，大家可以再轉到 MAX_ARRAY_SIZE 的定義去查看。
3. LinkedList
3.1 介紹
LinkedList 類是一種常見的基礎數(shù)據(jù)結構，是一種線性表，但是并不會按線性的順序存儲數(shù)據(jù)，而是在每一個節(jié)點里存到下一個節(jié)點的地址。
Java 的 LinkedList 底層是一個雙向鏈表，位于 java.util 包中，使用前需要引入它
3.2 LinkedList 的構造方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| LinkedList() | 無參構造 |
| LinkedList(Collection<? extends E> c) | 利用其他 Collection 構建 LinkedList |
示例一：
LinkedList<Integer> list1 = new LinkedList<>();
示例二：
List<Integer> list = new LinkedList<>(); list.add(1); list.add(2); LinkedList<Integer> list2 = new LinkedList<>(list);
Collection<? extends E> c 只要是具體類型都和 list2 是一樣的集合都可以放入轉化成 LinkedList
4. 練習題
習題一
題目描述：
霍格沃茨學院有若干學生（學生對象放在一個 List 中），每個學生有一個姓名（String）、班級（String）和考試成績（double）。某次考試結束后，每個學生都獲得了一個考試成績。遍歷 list 集合，并把每個學生對象的屬性都打印出來
本題代碼：
class Student{
private String name;
private String classes;
private double score;
// 重寫構造方法
public Student(String name, String classes, double score) {
this.name = name;
this.classes = classes;
this.score = score;
}
// 構造 get 和 set 方法
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getClasses() {
return classes;
}
public void setClasses(String classes) {
this.classes = classes;
}
public double getScore() {
return score;
}
public void setScore(double score) {
this.score = score;
}
// 重寫 toString 方法
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", classes='" + classes + '\'' +
", score=" + score +
'}';
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("哈利波特","大二班",95.5));
students.add(new Student("赫敏格蘭杰","小三班",93));
students.add(new Student("羅恩韋斯萊","小二班",91));
for(Student s: students){
System.out.println(s);
}
}
}
// 結果為：
// Student{name='哈利波特', classes='大二班', score=95.5}
// Student{name='赫敏格蘭杰', classes='小三班', score=93.0}
// Student{name='羅恩韋斯萊', classes='小二班', score=91.0}
習題二
題目描述：
有一個 List 當中存放的是整形的數(shù)據(jù)，要求使用 Collections.sort 對 List 進行排序
該題代碼：
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(7);
list.add(1);
list.add(6);
list.add(2);
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
}
}
// 結果為：[1, 2, 3, 6, 7]
補充：
Collections是一個工具類，sort是其中的靜態(tài)方法，它是用來對List類型進行排序的
注意：
如果具體的類是類似于習題一那樣的
Student類，該類中含有多個屬性，那就不能直接使用這個方法。要對comparator或者comparable接口進行重寫，確定比較的是哪個屬性才行
習題三
題目描述：
輸出刪除了第一個字符串當中出現(xiàn)的第二個字符串中的字符的字符串，例如
String str1 = "welcome to harrypotter"; String str2 = "come"; // 結果為：wl t harrypttr希望本題可以使用集合來解決
該題代碼：
public static void removeS(String str1, String str2){
if(str1==null || str2==null){
return;
}
List<Character> list = new ArrayList<>();
int lenStr1=str1.length();
for(int i=0; i<lenStr1; i++){
char c = str1.charAt(i);
if(!str2.contains(c+"")){
list.add(c);
}
}
for(char ch: list){
System.out.print(ch);
}
}
5. 撲克牌小游戲
我們可以通過上述所學，運用 List 的知識，去寫一個關于撲克牌的邏輯代碼（如：獲取一副牌、洗牌、發(fā)牌等等）
class Card{
private String suit; // 花色
private int rank; // 牌面值
public Card(String suit, int rank){
this.suit=suit;
this.rank=rank;
}
@Override
public String toString() {
return "[ "+suit+" "+rank+" ] ";
}
}
public class TestDemo {
public static String[] suits = {"♣", "♦", "♥", "♠"};
// 獲取一副牌
public static List<Card> getNewCards(){
// 存放 52 張牌
List<Card> card = new ArrayList<>();
for(int i=0; i<4; i++){
for(int j=1; j<=13; j++) {
card.add(new Card(suits[i], j));
}
}
return card;
}
public static void swap(List<Card> card, int i, int j){
Card tmp = card.get(i);
card.set(i, card.get(j));
card.set(j, tmp);
}
// 洗牌
public static void shuffle(List<Card> card){
int size = card.size();
for(int i=size-1; i>0; i--){
Random random = new Random();
int randNum = random.nextInt(i);
swap(card, i, randNum);
}
}
public static void main(String[] args) {
// 得到一副新的牌
List<Card> cardList = getNewCards();
System.out.println("已獲取新的撲克牌");
System.out.println("洗牌：");
shuffle(cardList);
System.out.println(cardList);
System.out.println("抓牌：（3個人，每人輪流抓牌總共抓5張）");
List<Card> hand1 = new ArrayList<>();
List<Card> hand2 = new ArrayList<>();
List<Card> hand3 = new ArrayList<>();
List<List<Card>> hands = new ArrayList<>();
hands.add(hand1);
hands.add(hand2);
hands.add(hand3);
for(int i=0; i<5; i++){
for(int j=0; j<3; j++){
Card card = cardList.remove(0);
hands.get(j).add(card);
}
}
System.out.println("第一個人的牌："+hand1);
System.out.println("第二個人的牌："+hand2);
System.out.println("第三個人的牌："+hand3);
}
}
/**
結果為：
已獲取新的撲克牌
洗牌：
[[ ♥ 9 ] , [ ♦ 6 ] , [ ♣ 8 ] , [ ♦ 2 ] , [ ♣ 6 ] , [ ♦ 4 ] , [ ♣ 11 ] , [ ♣ 9 ] , [ ♠ 8 ] , [ ♣ 5 ] , [ ♦ 8 ] , [ ♦ 10 ] , [ ♦ 1 ] , [ ♦ 12 ] , [ ♥ 10 ] , [ ♥ 7 ] , [ ♠ 12 ] , [ ♥ 12 ] , [ ♦ 7 ] , [ ♣ 13 ] , [ ♠ 6 ] , [ ♠ 5 ] , [ ♥ 3 ] , [ ♦ 5 ] , [ ♦ 11 ] , [ ♣ 12 ] , [ ♠ 7 ] , [ ♦ 3 ] , [ ♥ 5 ] , [ ♦ 13 ] , [ ♣ 1 ] , [ ♥ 8 ] , [ ♠ 10 ] , [ ♠ 4 ] , [ ♣ 4 ] , [ ♣ 7 ] , [ ♥ 1 ] , [ ♠ 1 ] , [ ♣ 3 ] , [ ♥ 11 ] , [ ♥ 13 ] , [ ♦ 9 ] , [ ♠ 13 ] , [ ♣ 10 ] , [ ♥ 6 ] , [ ♠ 11 ] , [ ♠ 3 ] , [ ♣ 2 ] , [ ♠ 2 ] , [ ♥ 2 ] , [ ♥ 4 ] , [ ♠ 9 ] ]
抓牌：（3個人，每人輪流抓牌總共抓5張）
第一個人的牌：[[ ♥ 9 ] , [ ♦ 2 ] , [ ♣ 11 ] , [ ♣ 5 ] , [ ♦ 1 ] ]
第二個人的牌：[[ ♦ 6 ] , [ ♣ 6 ] , [ ♣ 9 ] , [ ♦ 8 ] , [ ♦ 12 ] ]
第三個人的牌：[[ ♣ 8 ] , [ ♦ 4 ] , [ ♠ 8 ] , [ ♦ 10 ] , [ ♥ 10 ] ]
*/
上述代碼中有一處代碼是這樣寫的 List<List<Card>> ，其實不難理解，這個類型其實就是 List 中存放的每個元素都是一個 List 類型的，并且每一個 List 元素中的元素都是 Card 類型，類似于二維數(shù)組。
到此這篇關于Java 集合框架之List 的使用(附小游戲練習)的文章就介紹到這了,更多相關Java List 的使用內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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