ArrayList 是 Java 集合框架中最常用、最基础的一个类，它实现了 List 接口，底层基于动态数组实现，这意味着它像数组一样，在内存中是连续存储的,因此具有以下特点：

• 优点：
  • 随机访问快：通过索引访问元素（get(i)）的时间复杂度是 O(1)。
  • 尾部添加/删除快：在列表末尾添加或删除元素（add(E), remove(size()-1)）的时间复杂度平均为 O(1)。
• 缺点：
  • 中间插入/删除慢：在列表中间或开头插入/删除元素时，需要移动大量元素，时间复杂度为 O(n)。
  • 可能占用较多内存：为了实现动态扩容，ArrayList 内部通常会预留一部分容量。

构造方法

在开始使用方法前，你需要先创建一个 ArrayList 对象。

import java.util.ArrayList;
// 1. 创建一个空的 ArrayList，默认初始容量为 10
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
// 2. 创建一个空的 ArrayList，并指定初始容量（推荐，如果预估大小可避免多次扩容）
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>(20);
// 3. 创建一个 ArrayList，并用另一个集合（如另一个 ArrayList）初始化
ArrayList<String> initialList = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>(initialList);

核心方法详解

我将方法按照功能进行分类,并附上代码示例。

添加元素

删除元素

获取元素和查询

修改元素

子列表和视图

⚠️ 重要提示：subList 返回的是一个视图，而不是一个新的独立列表，这意味着对子列表的任何修改（如 add, remove, set）都会直接反映到原始的 ArrayList 上,反之亦然。

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C", "D", "E"));
List<String> sublist = list.subList(1, 3); // sublist 是 ["B", "C"]
// 修改子列表
sublist.set(0, "X");
System.out.println(list); // 输出: [A, X, C, D, E]  原始列表被修改了！
// 在子列表上添加元素
sublist.add("Y");
System.out.println(list); // 输出: [A, X, C, Y, D, E] 原始列表也被修改了！

转换和其他实用方法

完整代码示例

下面是一个综合运用上述方法的例子：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建并初始化
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));
        System.out.println("初始列表: " + fruits);
        // 2. 添加元素
        fruits.add("Date"); // add(E)
        System.out.println("添加 'Date' 后: " + fruits);
        fruits.add(1, "Blueberry"); // add(int index, E e)
        System.out.println("在索引1处添加 'Blueberry' 后: " + fruits);
        // 3. 获取元素
        String firstFruit = fruits.get(0);
        System.out.println("第一个水果是: " + firstFruit);
        // 4. 修改元素
        fruits.set(2, "Blackberry"); // set(int index, E e)
        System.out.println("将索引2的水果替换为 'Blackberry' 后: " + fruits);
        // 5. 查询
        System.out.println("列表大小: " + fruits.size());
        System.out.println("列表是否包含 'Apple': " + fruits.contains("Apple"));
        System.out.println("'Banana' 的索引是: " + fruits.indexOf("Banana"));
        // 6. 删除元素
        fruits.remove("Banana"); // remove(Object o)
        System.out.println("移除 'Banana' 后: " + fruits);
        String removedFruit = fruits.remove(1); // remove(int index)
        System.out.println("移除索引1处的元素 '" + removedFruit + "' 后: " + fruits);
        // 7. 子列表
        List<String> subList = fruits.subList(1, 3);
        System.out.println("子列表 (索引1到2): " + subList);
        // 对子列表的修改会影响原列表
        subList.set(0, "Fig");
        System.out.println("修改子列表后，原列表变为: " + fruits);
        // 8. 转换为数组
        String[] fruitArray = fruits.toArray(new String[0]);
        System.out.println("转换为数组: " + Arrays.toString(fruitArray));
        // 9. 清空
        fruits.clear();
        System.out.println("清空后的列表: " + fruits);
        System.out.println("列表是否为空: " + fruits.isEmpty());
    }
}

遍历 ArrayList 的几种方式

1. For-Each 循环 (推荐)：最简洁、最常用的方式。

   for (String fruit : fruits) {
       System.out.println(fruit);
   }

2. 经典 For 循环：当你需要在遍历时获取元素的索引时使用。

   for (int i = 0; i < fruits.size(); i++) {
       System.out.println("索引 " + i + ": " + fruits.get(i));
   }

3. 使用 Iterator：可以在遍历时安全地删除元素。

   Iterator<String> iterator = fruits.iterator();
   while (iterator.hasNext()) {
       String fruit = iterator.next();
       if ("Apple".equals(fruit)) {
           iterator.remove(); // 安全删除
       }
   }

4. 使用 Java 8 Stream API：适合进行复杂的链式操作（如过滤、映射）。

   
   （图片来源网络，侵删）

   fruits.stream()
         .filter(f -> f.startsWith("A"))
         .forEach(System.out::println);

ArrayList vs. LinkedList

希望这份详细的指南能帮助你全面掌握 Java ArrayList 的使用！