List 接口与实现

List 是 Collection 的子接口，表示有序、可重复的元素序列。

List 接口特点

List 核心方法

// 添加
list.add(element);              // 尾部添加
list.add(index, element);       // 指定位置插入
list.addAll(otherList);         // 添加另一个集合

// 获取
list.get(index);                // 获取指定位置元素
list.indexOf(element);          // 获取元素首次出现位置
list.lastIndexOf(element);      // 获取元素最后出现位置

// 删除
list.remove(index);             // 删除指定位置元素
list.remove(element);           // 删除首次出现的元素
list.clear();                   // 清空

// 修改
list.set(index, element);       // 替换指定位置元素

// 遍历
list.iterator();                // 获取迭代器
list.listIterator();            // 获取双向迭代器

ArrayList

特点

• 基于动态数组实现
• 查询快：索引直接访问 O(1)
• 插入删除慢：需要移动元素 O(n)
• 默认容量 10，扩容 1.5 倍

使用示例

List<String> list = new ArrayList<>();

list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");

String first = list.get(0);     // "A"
list.set(1, "D");               // 替换为 "D"
list.remove(2);                 // 删除第 2 个

// 遍历
for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

// 函数式遍历（Java 8+）
list.forEach(System.out::println);

扩容机制：容量不足时扩容为原来的 1.5 倍，可通过 new ArrayList<>(initialCapacity) 设置初始容量避免频繁扩容。

LinkedList

特点

• 基于双向链表实现
• 插入删除快：只需修改指针 O(1)
• 查询慢：需要遍历链表 O(n)
• 实现 List 和 Deque 接口

使用示例

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();

list.add("A");                  // 尾部添加
list.addFirst("B");             // 头部添加
list.addLast("C");              // 尾部添加

String first = list.getFirst(); // 获取头部
String last = list.getLast();   // 获取尾部

list.removeFirst();             // 删除头部
list.removeLast();              // 删除尾部

ArrayList vs LinkedList

选择原则：频繁随机访问用 ArrayList，频繁头部插入删除用 LinkedList。

Vector

特点

• ArrayList 的线程安全版本
• 所有方法 synchronized 同步
• 性能较低，一般不推荐

List<String> vector = new Vector<>();  // 同步的 ArrayList

替代方案：需要线程安全时，用 Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()) 或 CopyOnWriteArrayList。

要点总结

• List：有序、可重复、索引访问
• ArrayList：数组实现，查询快，插入删除慢
• LinkedList：链表实现，插入删除快，查询慢
• 频繁查询用 ArrayList，频繁插入删除用 LinkedList
• Vector 是同步版本，性能低，不推荐
• 遍历推荐 for-each 或 forEach() 方法