Как вывести содержимое arraylist

30.11. Java – Класс ArrayList

Класс ArrayList в Java расширяет AbstractList и реализует интерфейс List. ArrayList поддерживает динамические массивы, которые могут расти по мере необходимости.

Стандартные массивы Java имеют фиксированную длину. После создания массивов они не могут расти или сокращаться, а это значит, что вы должны заранее знать, сколько элементов будет удерживать массив.

Списки массивов создаются с начальным размером. Когда этот размер превышен, коллекция автоматически увеличивается. Когда объекты удаляются, массив может быть сокращен.

Содержание

Конструкторы

Ниже приведен список конструкторов, предоставляемых классом ArrayList.

№	Конструктор и описание
1	ArrayList( ) Этот конструктор создает пустой список массивов.
2	ArrayList(Collection c) Этот конструктор строит список массивов, который инициализируется элементами коллекции c.
3	ArrayList(int capacity) Этот конструктор создает список массивов с указанной начальной capacity. Емкость — это размер базового массива, который используется для хранения элементов. Емкость растет автоматически по мере добавления элементов в список массивов.

Методы

Помимо методов, унаследованных от родительских классов, ArrayList определяет следующие методы:

№	Метод и описание
1	void add(int index, Object element) Вставляет указанный элемент в указанный индекс позиции в этом списке. Выбрасывает IndexOutOfBoundsException, если указанный индекс выходит за допустимые пределы (index size()).
2	boolean add(Object o) Добавляет указанный элемент в конец этого списка.
3	boolean addAll(Collection c) Добавляет все элементы в указанной коллекции в конец этого списка в том порядке, в котором они возвращаются итератором указанной коллекции. Вызывает NullPointerException, если указанная коллекция имеет значение null (нулевая).
4	boolean addAll(int index, Collection c) Вставляет все элементы указанной коллекции в этот список, начиная с указанной позиции. Вызывает NullPointerException, если указанная коллекция имеет значение null.
5	void clear() Удаляет все элементы из этого списка.
6	Object clone() Возвращает неглубокую копию этого массива.
7	boolean contains(Object o) Возвращает true, если этот список содержит указанный элемент. Если точнее, то возвращает true тогда и только тогда, когда этот список содержит хотя бы один элемент e такой, что (o==null ? e==null : o.equals(e)).
8	void ensureCapacity(int minCapacity) Увеличивает емкость этого экземпляра ArrayList, если это необходимо, чтобы гарантировать, что он может удерживать, по крайней мере, количество элементов, заданных аргументом минимальной емкости.
9	Object get(int index) Возвращает элемент в указанной позиции в этом списке. Вызывает IndexOutOfBoundsException, если указанный индекс выходит за допустимые пределы (index = size()).
10	int indexOf(Object o) Возвращает индекс в этом списке первого упоминания указанного элемента или -1, если List не содержит этот элемент.
11	int lastIndexOf(Object o) Возвращает индекс в этом списке последнего упоминания указанного элемента или -1, если List не содержит этот элемент.
12	Object remove(int index) Удаляет элемент в указанной позиции в этом списке. Вызывает IndexOutOfBoundsException, если индекс выходит за допустимые пределы (index = size()).
13	protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) Удаляет из этого списка все элементы, индекс которых находится между fromIndex, включительно, и toIndex, исключительно.
14	Object set(int index, Object element) Заменяет элемент в указанной позиции в этом списке указанным элементом. Вызывает IndexOutOfBoundsException, если указанный индекс выходит за допустимые пределы (index = size()).
15	int size() Возвращает количество элементов в этом списке.
16	Object[] toArray() Возвращает массив, содержащий все элементы в этом списке в правильном порядке. Вызывает NullPointerException, если указанный массив равен null (нулевой).
17	Object[] toArray(Object[] a) Возвращает массив, содержащий все элементы в этом списке в правильном порядке; тип выполнения возвращаемого массива — тип указанного массива.
18	void trimToSize() Обрезает емкость этого экземпляра ArrayList до его текущих размеров.

Пример

Следующая демонстрирует работу нескольких методов, поддерживаемых ArrayList в Java:

Источник

ArrayList в Java с примерами

Сегодня мы поработаем с ArrayList в Java: посмотрим на примерах самые популярные и полезные методы.

Данный урок является прямым продолжением статьи Коллекции в java, в которой мы разобрали основы и структуру классов коллекций. Теперь, попробуем немного попрактиковаться на примерах.

ArrayList — коллекция на основе массива. Это означает, что она имеет все преимущества и недостатки массивов java.

Это также означает, что работа с элементами данной коллекции подразумевает под собой работу с элементами массива. То есть — «под капотом» данного класса находится массив в чистом виде. Фактически, разработчики предоставляют нам удобные и простые методы для работы с массивом. Соответственно, использовать ArrayList нужно тогда, когда необходима скорость чтения из коллекции, но менее важна скорость удаления данных.

Какие основные методы предоставляет нам ArrayList:

• add(element) — добавляет элемент в коллекцию;
• get(index) — достает элемент по индексу;
• clear() — полностью очищает коллекцию;
• addAll(another_collection) — добавляет один список в другой;
• remove(index) — удяляет объект по индексу;
• remove(object) удаляет по объекту;
• removeAll(collection_with_remove_elements) — если нужно удалить целый список объектов;
• size() — возвращает длину коллекции;
• isEmpty() — проверяет на пустоту;
• forEach() — обход всех элементов.

Выше я перечислил только самые используемые методы класса ArrayList. Теперь, посмотрим пример их использования:

Как видно на примере выше — работать с ArrayList очень просто и удобно. Названия методов говорят сами за себя.

Начнем с самого начала инициализации ArrayList. Все списки принимают только объекты одного типа. Поэтому, перед инициализацией необходимо указать: с каким типом данных мы будем работать. В примере выше я выбрал тип данных String поэтому должен был явно указать его при создании коллекции массива. Далее, при работе с колекцией, я должен добавлять только строки и работать со строками. Иначе, будет ошибка компиляции. Одной из причин появления классов оберток для примитивных типов является то, что коллекции не работают с примитивами — только с объектами. Поэтому, такой тип записи работать не будет:

Если Вы планируете создавать списки целочисленных или дробних значений — нужно воспользоваться классами обертками примитивных типов:

Отдельно я хочу показать как обходить ArrayList и выводить его значения.

Поскольку работа с элементами ArrayList и особенно вывод их в консоль — очень распространенная операция, я решил показать несколько примеров вывода. Конечно же, я предпочитаю тот, который самый простой и требует найменьше затрат по написанию:

Это все, что я хотел показать по теме работы с ArrayList. Когда Вы начнете использовать данный вид коллекции — примеры выше помогут разобраться на начальных этапах. Дальше, их использование будет интуитивным и понятным.

Источник

Списочный массив ArrayList

Знакомство с ArrayList

Усвоив, что такое массивы, можно поближе изучить java.util.ArrayList — самый популярный вид списков. По названию пространства имён видно, что данный класс относится к Java.

ArrayList — автоматически расширяемый массив. Вы можете работать с массивом, но при этом не используются квадратные скобки.

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. Кроме того, вы без проблем можете вставить новый элемент в середину коллекции. А также спокойно удалить элемент из любого места. Элементы ArrayList могут быть абсолютно любых типов в том числе и null. Это удобно, когда вы не знаете точного размера массива. Для сравнения — гостиница для котов имеет фиксированное число номеров, массив использовать можно. Вы владелец преуспевающей компании и число наёмных работников постоянно увеличивается, обычный массив создавать для учёта сотрудников нецелесообразно. В этом случае удобнее работать со списочным массивом. Иногда говорят, что ArrayList — это массив на стероидах (продвинутый).

Работать с ArrayList просто: создайте нужный объект, вставьте объект методом add(), обращайтесь к нему методом get(), используйте индексирование так же, как для массивов, но без квадратных скобок. ArrayList также содержит метод size(), который возвращает текущее количество элементов в массиве (напомню, что в обычном массиве используется свойство length).

Переменные принято называть во множественном числе.

Рассмотрим на примерах.

Запускаем программу и видим, что в текстовом поле отобразилось имя кота Васьки. Что же произошло? Мы объявили экземпляр класса ArrayList под именем catNames и через метод add() добавили имя. Списочный массив стал содержать одну строку и мы можем в этом убедиться, когда выводим в текстовом поле первый элемент массива через индекс, равный 0.

Продолжим опыт. Перенесём объявление класса на уровень нашего основного класса и добавим через кнопку ещё два имени.

Что теперь произошло? В методе onCreate() как прежде добавляется одно имя, которое выводится в текстовом поле. При нажатии на кнопку мы добавляем ещё два имени, а в текстовой метке выводим имя второго кота через метод catnamesList.get(1).

Хорошо, мы знаем, что добавили трёх котов и поэтому можем обращаться через индекс 0, 1 или 2. А если котов стало слишком много, и мы запутались в их количестве? Тогда нужно вызвать метод size(), который вернёт общее число элементов массива. В этом случае, чтобы получить имя последнего кота в массиве, нужно получить размер массива и отнять единицу.

Вроде бы всё замечательно. Но студия выводит предупреждение у кода метода add(). Почему?

Мы знаем, что у кота есть четыре лапы и хвост. Создадим отдельную переменную для количества лап и попробуем запихнуть их в массив имён. Выглядит как бред, но Java не ругается на наши действия. Вы можете через метод size() убедиться, что размер массива увеличился. Но при попытке вывести последний элемент получим ошибку.

Чтобы вы не совершали подобных ошибок, был придуман следующий подход. Когда вы создаёте новый объект для массива, то в угловых скобках сразу указываете, какой тип собираетесь использовать.

Как только вы исправите пример, то строчка mCatNames.add(paws); будет сразу подчёркнута красной линией. Java поняла, что мы хотим использовать в массиве только строки, а не числа. Поэтому, вы уже не совершите глупых ошибок. Удалите неправильную строку, остальное можно оставить без изменений.

Теперь студия не ругается, и мы можем свернуться калачиком и поспать.

Такая форма записи с угловыми скобками говорит о том, что мы использовали generic-класс (дженерик или обобщение) с типизированными параметрами.

В Java 7 появилась укороченная запись, называемая ромбовидной. Вы можете опустить параметр с правой стороны выражения.

В обобщениях можно использовать только объекты классов. Поэтому запись ArrayList не прокатит. В таких случаях следует использовать класс Integer: ArrayList . Но с другой стороны это чревато большим расходом памяти.

Если у вас есть собственный класс, то он используется таким же образом, только с использованием ключевого слова new.

Метод add()

Метод add() самый популярный и не требует особых объяснений. Только не забывайте, что существует перегруженная версия метода, позволяющая вставлять элемент в нужную позицию.

Следует быть осторожным, чтобы ненароком не вставить в несуществующую позицию. По возможности, избегайте операций вставки в середину коллекции. Ведь системе приходится заново пересчитывать индексы элементов.

Методы ensureCapacity() и trimToSize()

Если заранее известно, сколько элементов следует хранить, то перед заполнением массива вызовите метод ensureCapacity():

Первоначальную ёмкость можно задать и в конструкторе в качестве параметра.

Если вы уверены, что списочный массив будет иметь постоянный размер, то можете использовать метод trimToSize(). Это может способствовать рациональному использованию памяти.

Метод indexOf()

Предположим, мы внимательно следим за Рыжиком. Когда он был последним, то его легко было вычислить. Зная размер массива, мы вычитали единицу и получали к нему доступ. Но потом мы стали добавлять в массив других котов и уже не сможем понять, где теперь наш Рыжик. Но выход всегда есть. Существует метод indexOf(), который ищет подходящий элемент и выводит его индекс.

Не забываем, что отсчёт массива идёт с 0, если индекс равен 2, значит он является третим в массиве.

Просмотр всех элементов через цикл

Чтобы вывести всех усатых-полосатых на чистую воду, используем цикл for:

Или укороченная запись:

Метод contains()

Чтобы узнать, есть в массиве какой-либо элемент, можно воспользоваться методом contains(), который вернёт true или false:

Понятно, что в нашем массиве никаких бобиков и барбосов быть не может, поэтому появится надпись false.

Метод remove() — удаление элемента

Для удаления элемента из массива используется метод remove(). Можно удалять по индексу или по объекту:

Элементы, следующие после удалённого элемента, сдвигаются влево, а размер списочного массива уменьшается на единицу.

Метод removeAll() удаляет сразу все элементы. Но лучше использовать метод clear().

Метод removeIf() — удаление элемента по предикату (Java 8)

Раньше, если нужно было удалить элемент из списка по условию, приходилось проходить в цикле по всем элементам и сравнивать их с условием. В Java 8 появился новый метод removeIf(), позволяющий упростить код. Метод использует предикат — вы указываете условие, если оно выполняется, то происходит удаление элемента из списка.

Метод set() — замена элемента

Чтобы заменить элемент в массиве, нужно использовать метод set() с указанием индекса и новым значением. Предположим, вы обнаружили, что у вас не кот Мурзик, а кошка Мурка. Нет проблем.

Метод clear() — очистка массива

Для очистки массива используется метод clear():

Метод работает гораздо быстрее похожего метода removeAll().

Метод toArray() — конвертируем в обычный массив

Также можно сконвертировать из нашего списка в обычный массив и выполнить другие операции. Читайте документацию.

Конвертация в массив может понадобится для ускорения некоторых операций, передачи массива в качестве параметра методам, которые требуют именно массив и другие причины.

Можно было реализовать эту задачу самостоятельно — создать пустой массив, в цикле пройтись по элементам ArrayList и поместить каждый элемент в массив. Важно только проследить за размером массива, который должен совпасть с размером списка.

В Java 8 появился ещё один вариант через Stream.

Сколько раз совпадают элементы

В списочном массиве значения вполне могут совпадать. Например, среди котов попадаются однофамильцы и мы их спокойно можем запихнуть в ArrayList. Но сколько раз повторяются одинаковые элементы?

Интерфейс List

java.util.List является интерфейсом и его можно использовать вместо ArrayList следующим образом:

Или укороченный вариант для Java 7:

Как видите, мы заменили ArrayList на List, но при этом в объявлении оставили new ArrayList(). Всё остальное остаётся без изменений. Кстати, этот способ является рекомендуемым. Но иногда он может не подойти.

Контейнеры List гарантируют определённый порядок следования элементов. Интерфейс List дополняет Collection несколькими методами, обеспечивающими вставку и удаление элементов в середине списка.

Существует две основные разновидности List:

• Базовый контейнер ArrayList, оптимизированный для произвольного доступа к элементам, но с относительно медленными операциями вставки/удаления элементов в середине списка.
• Контейнер LinkedList, оптимизированный для последовательного доступа, с быстрыми операциями вставки/удаления в середине списка. Произвольный доступ к элементам LinkedList выполняется относительно медленно, но по широте возможностей превосходит ArrayList.

В отличие от массива контейнер List позволяет добавлять и удалять элементы после создания, а также изменяет свои размеры.

Метод contains() проверяет, присутствует ли объект в списке. Чтобы удалить объект, передайте ссылку на него методу remove(). Кроме того, если у вас имеется ссылка на объект, вы можете определить индекс объекта в List при помощи метода indexOf().

Сам List реализует более общий интерфейс коллекции Collection и можно было даже написать:

Но у Collection нет методов set() и get(), поэтому работать с таким интерфейсом не очень удобно.

Для создания массива можно не только добавлять по одному объекту через метод add(), но и сразу массив через метод Arrays.asList().

Оставим пока в покое котов и создадим массив из объектов Integer.

Но у данного способа есть недостаток. Если вы определили массив таким образом, то уже не можете вставлять или удалять другой элемент (методы add() и delete()), хотя при этом можете изменять существующий элемент.

В Android 11 (R) обещают добавить несколько перегруженных версий метода of(), которые являются частью Java 8.

Заключение

С ArrayList работать проще и удобнее, чем с массивами. Можно без проблем добавлять новые элементы, в том числе и в середину листа. А в случае использования обычного массива вам придётся заново выделять память и перезаписывать элементы, так как размер массива поменять нельзя, после того как была выделена память.

Работа с массивом быстрее и можно использовать массив, если точно знаете заранее размер массива и вам не придётся его динамически менять, делать вставки и т.д.

Структура данных в картинках

Теперь, когда вы получили представление об ArrayList, заглянем за кулисы и посмотрим, как данные хранятся в этом объекте. Источник

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).

Добавим новый элемент:

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.

Если места в массиве не достаточно, новая ёмкость 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:

Продолжаем добавлять 2, 3, 4, .

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.

Рассмотрим 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.

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.

При удалении элементов текущая величина capacity не уменьшается, что может привести к своеобразным утечкам памяти. Поэтому не стоит пренебрегать методом trimToSize().

Объединяем два ArrayList

С помощью библиотеки Apache Commons Collections можно объединить два ArrayList.

Сортировка

Сортировать элементы можно при помощи метода Collections.sort().

Интерфейс ListIterator

На практике он мне не встречался. Позволяет проходить по всем элементам вперёд или назад. Для этого он проверяет, есть ли следующий/предыдущий элемент после текущего.

Выводим все элементы от начала до конца, а потом в обратном направлении.

Источник