概述
本文将探讨Java集合框架中的ArrayList类。我们将讨论它的属性、常见用例以及其优缺点。
ArrayList位于Java核心库中，无需额外导入库。只需添加以下导入语句即可使用：
import java.util.ArrayList;
List接口表示有序值的序列，其中某些值可能出现多次。
ArrayList是基于数组的List实现之一，它可以动态增长或收缩，以适应元素的添加和删除。通过索引（从0开始）可以轻松访问元素。这个实现具有以下特性：
- 随机访问时间复杂度为O(1)
- 添加元素的平均时间复杂度为**O(1)**（非递增）
- 插入/删除操作的时间复杂度为O(n)
- 在未排序的数组中搜索的时间复杂度为O(n)，在排序的数组中为O(log n)
创建ArrayList
ArrayList有多个构造函数，接下来我们会详细介绍。
首先，注意ArrayList是一个泛型类，你可以根据需要对其进行参数化，编译器会确保你不会将Integer值放入String集合中。从集合中获取元素时，也不需要进行类型转换。
其次，最好使用泛型接口List作为变量类型，因为它与特定实现解耦。
2.1. 默认无参构造函数
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
我们简单地创建了一个空的ArrayList实例。
2.2. 指定初始容量的构造函数
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(10);
这里你指定底层数组的初始长度，这可以帮助你在添加新项时避免不必要的扩容。
2.3. 使用Collection构造函数
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("Element1", "Element2"));
请注意，Collection实例的元素被用于填充底层数组。
向ArrayList添加元素
你可以将元素添加到末尾或特定位置：
list.add("New Element");
list.add(2, "Another Element");
还可以一次性插入一个集合或多个元素：
list.addAll(Arrays.asList("Yet Another Element", "Third Element"));
遍历ArrayList
有两种类型的迭代器：Iterator和ListIterator。
前者让你按单向顺序遍历列表，后者允许你双向遍历。
这里只展示ListIterator：
ListIterator<String> iterator = list.listIterator();
你也可以使用迭代器搜索、添加或删除元素。
搜索ArrayList
我们将演示如何使用集合进行搜索：
if (list.contains("Search Element")) {
System.out.println("Found!");
}
5.1. 搜索未排序的列表
要查找元素，可以使用indexOf()或lastIndexOf()方法，它们接受一个对象并返回整数值：
int index = list.indexOf("Search Element");
如果你想找到满足条件的所有元素，可以使用Java 8的流API（了解更多内容在这里），使用Predicate如下：
list.stream()
.filter(element -> element.equals("Search Element"))
.forEach(System.out::println);
也可以使用for循环或迭代器：
for (String element : list) {
if (element.equals("Search Element")) {
System.out.println("Found!");
}
}
5.2. 搜索排序的列表
如果你有一个排序的数组，可以使用更快的二分搜索算法：
int index = Collections.binarySearch(list, "Search Element");
如果找不到元素，将返回-1。
从ArrayList移除元素
要移除元素，应先找到其索引，然后通过remove()方法执行删除操作。这个方法的重载版本接受一个对象，它会搜索并移除第一个相等的元素：
list.remove("Element to Remove");
但是，处理像Integer这样的包装类型时要小心。为了移除特定元素，首先需要将int值装箱，否则将根据索引移除元素。
你也可以使用上述流API来移除多个项目，但这里不展示。我们将使用迭代器：
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String element = iterator.next();
if (element.equals("Element to Remove")) {
iterator.remove();
}
}
总结
在这篇简短的文章中，我们了解了Java中的ArrayList。
我们展示了如何创建ArrayList实例，以及如何使用不同方法添加、查找或移除元素。
如往常一样，所有示例代码可以在GitHub上找到。