30. ArrayList动态数组(视频配套代码)

如下代码配套视频：《30.ArrayList动态数组，实战避坑指南》

30.1 ArrayList vs 普通数组

ArrayListExample.java

package com.array.demo;

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

/**
 * @author 今日头条：老陈说编程
 * 普通数组和动态数组ArrayList的基本用法差异。
 * 主要展示了ArrayList自动扩容的特性，这是普通数组所不具备的。
 */
public class ArrayListExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个固定大小为5的整型数组
        // 普通数组的容量在创建时确定，之后无法改变
        int[] arr = new int[5];

        // 以下代码会导致运行时错误，因为数组索引超出范围（有效索引为0-4）
        // arr[5] = 10;  取消注释此行将抛出ArrayIndexOutOfBoundsException

        // 创建一个初始容量为10的ArrayList（默认初始容量）
        // ArrayList实现了动态扩容机制，当元素数量超过容量时会自动增长
        List<Integer> list = new ArrayList<>();

        // 向ArrayList中添加元素
        // add方法将元素添加到列表末尾，必要时自动扩容
        list.add(1);
        list.add(2);

        // 继续添加元素，ArrayList会在容量不足时自动扩容
        // 扩容策略通常是增加当前容量的50%（具体实现可能因JDK版本而异）
        list.add(3);

        // 输出ArrayList中的所有元素
        // toString方法会返回格式为[元素1, 元素2, ...]的字符串
        System.out.println("ArrayList的元素为: " + list);
    }
}

30.2 增删改查

ArrayListBasicOps.java

package com.array.demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @author 今日头条：老陈说编程
 * ArrayList的基本操作和常用方法。
 * 包含元素的添加、获取、修改、删除等操作，以及批量操作。
 */
public class ArrayListBasicOps {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建ArrayList（泛型指定元素类型）
        List<String> names = new ArrayList<>();
        // 2. 添加元素（尾部添加）
        names.add("张三");
        names.add("李四");
        names.add("王五");
        // 3. 获取元素（索引从0开始）
        String first = names.get(1);
        System.out.println("names中第二个元素: " + first);
        // 4. 修改元素
        names.set(1, "李四改");
        System.out.println("names修改后: " + names);
        // 5. 删除元素（按索引或值）
        names.remove(2);
        names.remove("张三");
        System.out.println("names删除后: " + names);
        // 批量添加元素（addAll）
        List<String> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add("A");
        list1.add("B");
        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("C");
        list2.add("D");
        list1.addAll(1, list2);
        System.out.println("list1批量添加后: " + list1);
        // 批量删除元素（removeAll）
        List<Integer> nums = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 2, 4));
        List<Integer> toRemove = new ArrayList<>(Arrays.asList(2, 4));
        nums.removeAll(toRemove);
        System.out.println("nums批量删除后: " + nums);
        //条件删除（removeIf，Java 8+）
        nums = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
        nums.removeIf(num -> num % 2 == 0);
        System.out.println("nums条件删除后: " + nums);
    }
}

30.3 常用方法：
size/contains/clear/isEmpty、indexOf/lastIndexOf

ArrayListMethods.java

package com.array.demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @author 今日头条：老陈说编程
 * ArrayList的常用方法和集合操作。
 * 包含元素计数、存在性检查、集合清空、空值判断以及索引查询等核心功能。
 */
public class ArrayListMethods {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("张三");
        names.add("李四");
        names.add("王五");
        // 统计元素个数
        int count = names.size();
        System.out.println("names元素个数: " + count);
        // 判断是否包含某元素
        boolean hasTom = names.contains("Tom");
        System.out.println("names是否包含Tom: " + hasTom);
        // 清空集合
        names.clear();
        System.out.println("names清空后: " + names);
        // 判断是否为空
        boolean isEmpty = names.isEmpty();
        System.out.println("names是否为空: " + isEmpty);
        // 新增：索引查询（indexOf/lastIndexOf）
        List<String> letters = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C", "B"));
        int firstPos = letters.indexOf("B");
        int lastPos = letters.lastIndexOf("B");
        int notExist = letters.indexOf("X");
        System.out.println("B首次出现索引: " + firstPos);
        System.out.println("B最后出现索引: " + lastPos);
        System.out.println("不存在元素X的索引: " + notExist);
    }
}

30.4. 遍历方式：三种写法

ArrayListTraversal.java

package com.array.demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * @author 今日头条：老陈说编程
 * ArrayList的三种主要遍历方式及其适用场景。
 * 包含普通for循环、增强for循环和迭代器遍历，并展示了迭代器在安全删除元素时的关键作用。
 */
public class ArrayListTraversal {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("元素1");
        list.add("元素2");
        list.add("删除项");
        list.add("元素3");

        // 1. 普通for循环（手动控制索引）
        System.out.println("普通for循环输出：");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }

        // 2. 增强for循环（简洁，推荐）
        System.out.println("\n增强for循环输出：");
        for (String item : list) {
            System.out.println(item);
        }

        // 3. 迭代器（可安全删除元素）
        System.out.println("\n迭代器输出并删除指定元素：");
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String item = it.next();
            if (item.equals("删除项")) {
                it.remove();  // 迭代器删除，避免ConcurrentModificationException
            }
        }
        // 输出删除后的列表
        System.out.println("\n删除指定元素后的列表：");
        for (String item : list) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

30.5 子列表截取

ArrayListSub.java

package com.array.demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @author 今日头条：老陈说编程
 * ArrayList的subList()方法的使用及其特性。
 * subList()方法用于获取原列表的部分视图，该视图与原列表共享底层数据结构，
 * 对视图的任何修改都会直接反映到原列表中，反之亦然。
 */

public class ArrayListSub {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> books = new ArrayList<>(Arrays.asList("Java", "Python", "C++", "Go", "PHP"));
        // 截取索引1到3（含1，不含3），即["Python", "C++"]
        List<String> sub = books.subList(1, 3);
        System.out.println("子列表内容：");
        System.out.println(sub);  // 输出[Python, C++]
        // 修改子列表会影响原列表
        sub.set(0, "Python修改");
        System.out.println("修改子列表后原列表内容：");
        System.out.println(books);  // 原列表变为[Java, Python修改, C++, Go, PHP]
    }
}