зачем нужно писать в таком коде arraylist
Что такое ArrayList в Java
Вы уже умеете создавать массивы в Java? Тогда самое время узнать что такое Arraylist. Ну что ж, поехали!
Допустим, Вы работаете программистом на компанию, которая осуществляет доставку товаров по всему миру. И Вам необходимо сохранить список городов, в которые осуществляется доставка.
Вы это можете сделать 2 способами:
1. С помощью обычного массива
2. С помощью Arraylist
1. С ПОМОЩЬЮ ОБЫЧНОГО МАССИВА
Создаем обычный массив с именем deliveryCities. В фигурных скобках прописываем значения элементов массива, то есть названия городов. Например:
В результате, будет создан массив deliveryCities на 4 элемента. И если мы заходим получить 3-й элемент массива – мы напишем deliveryCities[2], поскольку 3-й элемент имеет индекс 2. Таким образом мы можем создать массив из элементов любого типа, после чего можем работать с этими элементами.
Но что, если мы хотим добавить еще один город для доставки, например, London?
И вот Вам мой ответ: «Так сделать не получится! Потому что в Java нет возможности изменять длину массивов. А это значит, что если Вы изначально создали массив на 4 элемента, значит уже этот массив будет всегда на 4 элемента.»
Решение будет выглядеть так:
2. С ПОМОЩЬЮ ARRAYLIST
Так что же такое Arraylist? Говоря простым и понятным языком, ArrayList – это список, который очень похож на массив за исключением того, что он имеет произвольную длину и целый ряд методов, которые позволяют добавлять, удалять, заменять элементы списка в любое время и в любом месте.
А это значит, что Вы можете, например, сначала создать Arraylist на 4 элемента, а потом взять и добавить еще 7 элементов, а потом удалить 2 элемента, а потом снова добавить 15 элементов и т.д. Вы поняли идею, Arraylist, как резиновый, его можно увеличивать или уменьшать безо всяких проблем.
Работать с ArrayList очень и очень просто
Во-первых, как и в случае с массивами, нужно создать список. Создать список можно несколькими способами. Наиболее распространенным способом является следующая структура:
Структуры данных в картинках. ArrayList
Приветствую вас, хабралюди!
Взбрело мне в голову написать несколько статей, о том как реализованы некоторые структуры данных в Java. Надеюсь, статьи будут полезны визуалам (картинки наше всё), начинающим java-визуалам а также тем кто уже умеет писать new ArrayList(), но слабо представляет что же происходит внутри.
Сегодня поговорим о ArrayList-ах
ArrayList — реализует интерфейс List. Как известно, в Java массивы имеют фиксированную длину, и после того как массив создан, он не может расти или уменьшаться. ArrayList может менять свой размер во время исполнения программы, при этом не обязательно указывать размерность при создании объекта. Элементы ArrayList могут быть абсолютно любых типов в том числе и null.
Создание объекта
Только что созданный объект list, содержит свойства elementData и size.
Хранилище значений elementData есть ни что иное как массив определенного типа (указанного в generic), в нашем случае String[]. Если вызывается конструктор без параметров, то по умолчанию будет создан массив из 10-ти элементов типа Object (с приведением к типу, разумеется).
Вы можете использовать конструктор ArrayList(capacity) и указать свою начальную емкость списка.
Добавление элементов
Внутри метода add(value) происходят следующие вещи:
1) проверяется, достаточно ли места в массиве для вставки нового элемента;
2) добавляется элемент в конец (согласно значению size) массива.
Весь метод ensureCapacity(minCapacity) рассматривать не будем, остановимся только на паре интересных мест. Если места в массиве не достаточно, новая емкость рассчитывается по формуле (oldCapacity * 3) / 2 + 1. Второй момент это копирование элементов. Оно осуществляется с помощью native метода System.arraycopy(), который написан не на Java.
Ниже продемонстрирован цикл, поочередно добавляющий 15 элементов:
При добавлении 11-го элемента, проверка показывает что места в массиве нет. Соответственно создается новый массив и вызывается System.arraycopy().
После этого добавление элементов продолжается
Добавление в «середину» списка
Добавление элемента на позицию с определенным индексом происходит в три этапа:
1) проверяется, достаточно ли места в массиве для вставки нового элемента;
2) подготавливается место для нового элемента с помощью System.arraycopy();
3) перезаписывается значение у элемента с указанным индексом.
Как можно догадаться, в случаях, когда происходит вставка элемента по индексу и при этом в вашем массиве нет свободных мест, то вызов System.arraycopy() случится дважды: первый в ensureCapacity(), второй в самом методе add(index, value), что явно скажется на скорости всей операции добавления.
В случаях, когда в исходный список необходимо добавить другую коллекцию, да еще и в «середину», стоит использовать метод addAll(index, Collection). И хотя, данный метод скорее всего вызовет System.arraycopy() три раза, в итоге это будет гораздо быстрее поэлементного добавления.
Удаление элементов
Удалять элементы можно двумя способами:
— по индексу remove(index)
— по значению remove(value)
С удалением элемента по индексу всё достаточно просто
Сначала определяется какое количество элементов надо скопировать
затем копируем элементы используя System.arraycopy()
уменьшаем размер массива и забываем про последний элемент
При удалении по значению, в цикле просматриваются все элементы списка, до тех пор пока не будет найдено соответствие. Удален будет лишь первый найденный элемент.
Дополнение 1: Как верно заметил MikeMirzayanov, при удалении элементов текущая величина capacity не уменьшается, что может привести к своеобразным утечкам памяти. Поэтому не стоит пренебрегать методом trimToSize().
Итоги
— Быстрый доступ к элементам по индексу за время O(1);
— Доступ к элементам по значению за линейное время O(n);
— Медленный, когда вставляются и удаляются элементы из «середины» списка;
— Позволяет хранить любые значения в том числе и null;
— Не синхронизирован.
Ссылки
Пишите в комментариях пожелания/замечания и есть ли смысл продолжать.
Array List Класс
Определение
Некоторые сведения относятся к предварительной версии продукта, в которую до выпуска могут быть внесены существенные изменения. Майкрософт не предоставляет никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно приведенных здесь сведений.
Реализует интерфейс IList с помощью массива с динамическим изменением размера по требованию.
Примеры
В следующем примере показано, как создать и инициализировать объект ArrayList и как отобразить его значения.
Комментарии
Мы не рекомендуем использовать ArrayList класс для новой разработки. Вместо этого рекомендуется использовать универсальный List класс. ArrayListКласс предназначен для хранения разнородных коллекций объектов. Однако это не всегда обеспечивает наилучшую производительность. Вместо этого рекомендуется следующее:
Доступ к элементам в этой коллекции можно получить с помощью целочисленного индекса. Индексы в этой коллекции отсчитываются от нуля.
ArrayListКоллекция принимает null как допустимое значение. Он также позволяет дублировать элементы.
Использование многомерных массивов в качестве элементов в ArrayList коллекции не поддерживается.
Конструкторы
Инициализирует новый экземпляр класса ArrayList, который является пустым и имеет начальную емкость по умолчанию.
Инициализирует новый экземпляр класса ArrayList, который содержит элементы, скопированные из указанной коллекции, и обладает начальной емкостью, равной количеству скопированных элементов.
Инициализирует новый пустой экземпляр класса ArrayList с указанной начальной емкостью.
Свойства
Возвращает или задает число элементов, которое может содержать список ArrayList.
Получает число элементов, фактически содержащихся в списке ArrayList.
Получает значение, указывающее, имеет ли список ArrayList фиксированный размер.
Получает значение, указывающее, является ли объект ArrayList доступным только для чтения.
Возвращает значение, показывающее, является ли доступ к коллекции ArrayList синхронизированным (потокобезопасным).
Возвращает или задает элемент по указанному индексу.
Получает объект, с помощью которого можно синхронизировать доступ к коллекции ArrayList.
Методы
Создает оболочку класса ArrayList для указанного интерфейса IList.
Добавляет объект в конец коллекции ArrayList.
Добавляет элементы интерфейса ICollection в конец списка ArrayList.
Выполняет поиск элемента в диапазоне элементов отсортированного списка ArrayList, используя указанную функцию сравнения, и возвращает индекс элемента, отсчитываемый от нуля.
Выполняет поиск элемента по всему отсортированному списку ArrayList, используя компаратор по умолчанию, и возвращает индекс элемента, отсчитываемый от нуля.
Выполняет поиск элемента по всему отсортированному списку ArrayList, используя указанный компаратор, и возвращает индекс элемента, отсчитываемый от нуля.
Удаляет из коллекции ArrayList все элементы.
Создает неполную копию ArrayList.
Определяет, входит ли элемент в коллекцию ArrayList.
Копирует весь список ArrayList в совместимый одномерный массив Array, начиная с начального элемента целевого массива.
Копирует целый массив ArrayList в совместимый одномерный массив Array, начиная с заданного индекса целевого массива.
Копирует диапазон элементов из списка ArrayList в совместимый одномерный массив Array, начиная с указанного индекса целевого массива.
Определяет, равен ли указанный объект текущему объекту.
Возвращает оболочку ArrayList фиксированного размера.
Возвращает оболочку IList фиксированного размера.
Возвращает перечислитель для всего ArrayList.
Возвращает перечислитель для диапазона элементов в списке ArrayList.
Служит хэш-функцией по умолчанию.
Возвращает список ArrayList, представляющий подмножество элементов исходного списка ArrayList.
Возвращает объект Type для текущего экземпляра.
Осуществляет поиск указанного объекта Object и возвращает отсчитываемый от нуля индекс первого вхождения в коллекцию ArrayList.
Осуществляет поиск указанного объекта Object и возвращает отсчитываемый от нуля индекс первого вхождения в диапазоне элементов списка ArrayList, начиная с заданного индекса и до последнего элемента.
Выполняет поиск указанного объекта Object и возвращает отсчитываемый от нуля индекс первого вхождения в диапазоне элементов списка ArrayList, который начинается с заданного индекса и содержит указанное число элементов.
Вставляет элемент в коллекцию ArrayList по указанному индексу.
Вставляет элементы коллекции в список ArrayList в позиции с указанным индексом.
Осуществляет поиск указанного объекта Object и возвращает отсчитываемый от нуля индекс последнего вхождения в коллекцию ArrayList.
Осуществляет поиск указанного объекта Object и возвращает отсчитываемый от нуля индекс последнего вхождения в диапазоне элементов списка ArrayList, начиная с первого элемента и заканчивая элементом с заданным индексом.
Выполняет поиск указанного объекта Object и возвращает отсчитываемый от нуля индекс последнего вхождения в диапазоне элементов списка ArrayList, содержащем указанное число элементов и заканчивающемся в позиции с указанным индексом.
Создает неполную копию текущего объекта Object.
Возвращает программу-оболочку ArrayList, доступную только для чтения.
Возвращает программу-оболочку IList, доступную только для чтения.
Удаляет первое вхождение указанного объекта из коллекции ArrayList.
Удаляет элемент списка ArrayList с указанным индексом.
Удаляет диапазон элементов из списка ArrayList.
Возвращает список ArrayList, элементы которого являются копиями указанного значения.
Изменяет порядок элементов во всем списке ArrayList на обратный.
Изменяет порядок элементов в указанном диапазоне.
Копирует элементы коллекции в диапазон элементов списка ArrayList.
Сортирует элементы во всем списке ArrayList.
Сортирует элементы во всем списке ArrayList с помощью указанной функции сравнения.
Сортирует элементы в диапазоне элементов списка ArrayList с помощью указанной функции сравнения.
Возвращает синхронизированную (потокобезопасную) оболочку ArrayList.
Возвращает синхронизированную (потокобезопасную) оболочку IList.
Копирует элементы списка ArrayList в новый массив Object.
Копирует элементы списка ArrayList в новый массив с элементами указанного типа.
Возвращает строку, представляющую текущий объект.
Задает значение емкости, равное действительному количеству элементов в ArrayList.
Методы расширения
Приводит элементы объекта IEnumerable к заданному типу.
Выполняет фильтрацию элементов объекта IEnumerable по заданному типу.
Позволяет осуществлять параллельный запрос.
Преобразовывает коллекцию IEnumerable в объект IQueryable.
Применяется к
Потокобезопасность
Открытые статические ( Shared в Visual Basic) члены этого типа являются потокобезопасными. Потокобезопасная работа с членами экземпляров типа не гарантируется.
Перечисление коллекции не является потокобезопасной процедурой. Даже если коллекция синхронизирована, другие потоки могут ее изменить, что приведет к тому, что перечислитель создаст исключение. Для обеспечения потокобезопасности при перечислении можно либо заблокировать коллекцию на все время перечисления, либо перехватывать исключения, возникающие в результате изменений, внесенных другими потоками.
Объяснение Java ArrayList на примерах
ArrayList в Java – это структура данных, которую можно растянуть, чтобы вместить в себя дополнительные элементы и уменьшить ее до меньшего размера при удалении элементов. Это очень важная структура данных, полезная для обработки динамического поведения элементов.
Где ArrayList Java может пригодиться:
Посмотрите на следующее изображение человека, растягивающего эластичную резинку.
Фактическая длина резиновой ленты намного меньше, но при растяжении она может простираться намного больше, чем ее фактическая длина, и может использоваться для удержания / связывания с ней гораздо более крупных объектов.
Теперь рассмотрим следующую картину: простая веревка не может растягиваться и будет иметь фиксированную длину.
Он может расти по мере того, как и когда необходимо разместить элементы, которые необходимо хранить, а когда элементы удаляются, он может уменьшаться до меньшего размера.
Проблема с массивом, который используем в том, что он не может быть расширен или уменьшен, поэтому мы будем использовать ArrayList.
Массивы похожи на веревку, показанную на картинке выше; они будут иметь фиксированную длину, не могут быть расширены или уменьшены по сравнению с исходной длиной.
Таким образом, наша растягиваемая резиновая полоса очень похожа на Array List, тогда как веревка может рассматриваться как массив.
Технически говоря, Java Array List похож на динамический массив или массив переменной длины.
Следующий фрагмент кода, поможет разобраться.
Методы ArrayList
Пример Java ArrayList
Примечание. Для простоты, элементы, показанные в приведенном выше коде, являются односимвольными элементами. Мы также можем добавлять строки, целые числа и т. д.
Java Blog
Когда использовать ArrayList, а когда LinkedList
В ArrayList доступ к элементу занимает линейное время, а добавление элемента занимает время O(n) (худший случай). В LinkedList добавление элемента занимает O(n) времени, а доступ также занимает O(n) времени, но LinkedList использует больше памяти, чем ArrayList.
Как и в случае стандартных операций со связанными списками и массивами, различные методы будут иметь разное время выполнения алгоритмов.
Примечание: многие операции требуют в среднем n/4 шагов, постоянного количества шагов в лучшем случае (например, index = 0) и n/2 шагов в худшем случае (середина списка).
Примечание: многие операции требуют в среднем n/2 шагов, постоянное количество шагов в лучшем случае (конец списка), n шагов в худшем случае (начало списка).
LinkedList позволяет вставлять или удалять за постоянное время с помощью итераторов, но только для последовательного доступа к элементам. Другими словами, вы можете перемещаться по списку вперед или назад, но поиск позиции в списке требует времени, пропорционального размеру списка. Javadoc говорит: «операции, которые индексируют в списке, будут проходить по списку от начала или до конца, в зависимости от того, что ближе», поэтому эти методы в среднем составляют O(n) (n/4 шага), хотя O(1) для index = 0.
Основные преимущества использования LinkedList возникают, когда вы повторно используете существующие итераторы для вставки и удаления элементов. Затем эти операции можно выполнить в O(1), изменив список только локально. В списке массивов оставшуюся часть массива необходимо переместить (т.е. скопировать). С другой стороны, поиск в LinkedList означает переход по ссылкам в O(n) (n/2 шагов) в худшем случае, тогда как в ArrayList желаемая позиция может быть вычислена математически и доступна в O(1).
Еще одно преимущество использования LinkedList возникает, когда вы добавляете или удаляете из заголовка списка, так как эти операции O(1), а для ArrayList они O(n). Обратите внимание, что ArrayDeque может быть хорошей альтернативой LinkedList для добавления и удаления из головы, но это не список.
Кроме того, если у вас большие списки, имейте в виду, что использование памяти также отличается. Каждый элемент LinkedList имеет больше накладных расходов, поскольку указатели на следующий и предыдущий элементы также сохраняются. ArrayLists не имеют этих накладных расходов. Однако списки ArrayLists занимают столько памяти, сколько выделено для емкости, независимо от того, были ли элементы добавлены на самом деле.