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Java中如何创建列表?List接口实现类怎么选?

在Java编程中,列表(List)是一种常用的数据结构,用于存储有序且可重复的元素集合,Java提供了多种创建列表的方式,开发者可以根据需求选择最合适的方法,以下是几种常见的创建列表的方法及其应用场景。

Java中如何创建列表?List接口实现类怎么选?

使用ArrayList实现类创建列表

ArrayList是Java中最常用的列表实现类,基于动态数组实现,具有快速随机访问的特点,创建ArrayList时,可以直接调用其无参构造函数,也可以指定初始容量。

List<String> list1 = new ArrayList<>(); // 创建空列表,默认容量为10  
List<Integer> list2 = new ArrayList<>(20); // 指定初始容量为20  

需要注意的是,从Java 7开始,泛型类型右侧的尖括号可以省略(称为“菱形语法”),编译器会自动推断类型,ArrayList在频繁插入或删除元素时性能较差,因为需要移动数组中的元素。

使用LinkedList实现类创建列表

LinkedList基于双向链表实现,适合频繁的插入和删除操作,创建方式与ArrayList类似:

List<Double> list3 = new LinkedList<>(); // 创建空链表列表  

LinkedList的每个节点都包含前驱和后继节点的引用,因此在头部或尾部插入/删除元素的时间复杂度为O(1),但随机访问元素时需要遍历链表,性能不如ArrayList。

通过Arrays.asList()方法创建固定大小列表

Arrays.asList()方法可以将数组转换为列表,但需要注意,该方法返回的列表是固定大小的,无法添加或删除元素,且修改元素会影响原数组。

Java中如何创建列表?List接口实现类怎么选?

String[] array = {"A", "B", "C"};  
List<String> list4 = Arrays.asList(array);  
// list4.add("D"); // 抛出UnsupportedOperationException异常  

如果需要可修改的列表,可以通过ArrayList的构造函数进一步转换:

List<String> list5 = new ArrayList<>(Arrays.asList(array));  

使用Stream API创建列表

Java 8引入的Stream API提供了一种声明式创建列表的方式,通过Stream.of()方法创建流并收集为列表:

List<String> list6 = Stream.of("X", "Y", "Z").collect(Collectors.toList());  

Stream API还支持过滤、映射等操作,适合复杂的数据处理场景。

List<Integer> evenNumbers = Stream.iterate(1, n -> n + 1)  
                                  .filter(n -> n % 2 == 0)  
                                  .limit(10)  
                                  .collect(Collectors.toList());  

使用Collections工具类创建列表

Collections工具类提供了多种静态方法来创建特殊类型的列表。

  • 创建空列表:List<String> emptyList = Collections.emptyList();
  • 创建单元素列表:List<String> singletonList = Collections.singletonList("Hello");
  • 创建线程安全的同步列表:List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

需要注意的是,emptyList和singletonList返回的也是不可变列表,尝试修改会抛出异常。

Java中如何创建列表?List接口实现类怎么选?

使用List.of()方法创建不可变列表(Java 9+)

从Java 9开始,List接口提供了of()方法,用于创建不可变列表,该方法可以接受任意数量的元素,

List<String> immutableList = List.of("Apple", "Banana", "Cherry");  
// immutableList.add("Date"); // 抛出UnsupportedOperationException异常  

不可变列表在多线程环境下更安全,且可以避免意外修改数据。

Java中创建列表的方法多种多样,开发者应根据实际需求选择合适的方式,ArrayList适合随机访问和遍历,LinkedList适合频繁插入删除,Arrays.asList()和List.of()适合创建固定大小或不可变列表,而Stream API则提供了灵活的数据处理能力,正确选择列表的实现类和创建方式,能够有效提升程序的性能和可维护性。

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