4.5　List接口

List是一个有序的Collection，所以有时称为序列。List可能包含重复元素。除了从Collection继承的操作之外，List接口还包括以下操作：

·　位置访问：根据列表中的数字位置操作元素，包括get、set、add、addAll和remove等方法。

·　搜索：搜索列表中的指定对象并返回其数字位置。搜索方法包括indexOf和lastIndexOf。

·　迭代：扩展Iterator语义以利用列表的顺序特性。listIterator方法提供此行为。

·　范围视图：sublist方法对列表执行任意范围操作。

Java平台包含两个通用的List实现：ArrayList通常是性能更好的实现；而LinkedList在某些情况下提供更好的性能。

4.5.1　集合操作

List继承自Collection，因此拥有Collection所继承过来的操作。比如remove操作始终从列表中删除指定元素的第一个匹配项；add和addAll操作始终将新元素附加到列表的末尾。因此，以下示例用于将一个列表连接到另一个列表。

   list1.addAll(list2);

上面的操作是非破坏性的，因为它产生第三个List，其中包含了附加到第一个列表的第二个列表。

如果是使用Java 8及之后的版本，则可以使用Stream将数据聚合到List中。示例如下：

   List<String> list = people.stream()
   .map(Person::getName)
   .collect(Collectors.toList());

4.5.2　位置访问和搜索操作

基本的位置访问操作是get、set、add和remove。其中，set和remove操作返回被覆盖或删除的旧值。还有一些操作，比如indexOf和lastIndexOf用于返回列表中指定元素的第一个或最后一个索引。

addAll操作从指定位置开始插入指定Collection的所有元素。元素按指定Collection的迭代器返回的顺序插入。

4.5.3　List的迭代器

List的迭代器操作返回的迭代器以适当的顺序返回列表的元素。List还提供了一个更丰富的迭代器，称为ListIterator，它允许在任一方向遍历列表，在迭代期间修改列表，并获取迭代器的当前位置。

ListIterator从Iterator继承了3个方法：hasNext、next和remove。ListIterator还有一个hasPrevious方法，用于操作引用游标之前的元素。

以下是在List中向后迭代的标准用法：

请注意前面的listIterator的参数。List接口有两种形式的listIterator方法。没有参数的表单返回位于列表开头的ListIterator；带有int参数的表单返回一个位于指定索引处的ListIterator。索引引用初始调用next返回的元素。对previous的初始调用将返回索引为index-1的元素。在长度为n的列表中，索引从0到n（包括0和n），共有n+1个有效值。

直观地说，游标总是在两个元素之间——一个将通过调用previous返回，一个将通过调用next返回。n+1个有效索引值对应于元素之间的n+1个间隙，从第一个元素之前的间隙到最后一个元素之后的间隙，图4-2显示包含4个元素的列表中的5个可能的游标位置。

图4-2　5个可能的游标位置

4.5.4　范围视图操作

范围视图操作subList(int fromIndex，int toIndex)用于返回此列表的部分List视图，其索引范围从fromIndex（包括）到toIndex（不包括），这个半开放范围反映了典型的for循环：

正如术语视图所暗示的那样，返回的List由调用了subList的List进行备份，因此前者中的更改将反映在后者中。

此方法消除了对显式范围操作的需要（对于数组通常存在的排序），任何期望List的操作都可以通过传递subList视图而不是整个List来用作范围操作。例如，以下语句从List中删除一系列元素：

   list.subList(fromIndex, toIndex).clear();

可以构造类似的语句以搜索范围中的元素：

   int i = list.subList(fromIndex, toIndex).indexOf(o);
   int j = list.subList(fromIndex, toIndex).lastIndexOf(o);

注意，前面的语句返回subList中找到的元素的索引，而不是list中的索引。

4.5.5　List常用算法

Collections类中的大多数多态算法专门应用于List。拥有所有这些算法可以很容易地操作列表。下面介绍List的常用算法：

·　sort：使用合并排序算法对List进行排序，快速、稳定。稳定排序是指不重新进行相同元素的排序。

·　shuffle：随机置换List中的元素。

·　reverse：反转List中元素的顺序。

·　rotate：将List中的所有元素旋转指定的距离。

·　swap：交换列表中指定位置的元素。

·　replaceAll：将所有出现的一个指定值替换为另一个。

·　fill：用指定的值覆盖List中的每个元素。

·　copy：将源列表复制到目标列表。

·　binarySearch：使用二进制搜索算法搜索有序List中的元素。

·　indexOfSubList：返回一个List的第一个子列表的索引，该列表等于另一个。

·　lastIndexOfSubList：返回一个List的最后一个子列表的索引，该列表等于另一个。

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