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ArrayList?是 Java 集合框架中最常用的類之一，實現了?List?接口，底層基于動態數組實現，支持動態擴容，相比普通數組更靈活。以下是其詳細介紹及用法：

一、核心特性

1. 動態大小：無需預先指定容量，可自動擴容（初始容量為 10，滿后擴容為原容量的 1.5 倍）。
2. 允許重復元素：可存儲多個相同值的元素。
3. 有序集合：元素按插入順序排列，支持通過索引訪問。
4. 非線程安全：多線程環境下并發修改可能導致異常（需手動同步或使用?CopyOnWriteArrayList）。
5. 存儲引用類型：只能存儲對象（基本類型需用包裝類，如?Integer?而非?int）。

二、基本用法（代碼示例）

1. 引入包與創建對象

ArrayList?位于?java.util?包，需先導入，創建時需指定泛型（元素類型）：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ArrayListDemo {public static void main(String[] args) {// 創建存儲String類型的ArrayList（推薦聲明為List接口）List<String> list = new ArrayList<>();// 可指定初始容量（減少擴容次數，優化性能）List<Integer> numList = new ArrayList<>(20); // 初始容量20}
}

2. 常用方法

（1）添加元素：add()

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java"); // 末尾添加元素 → [Java]
list.add(0, "Python"); // 指定索引插入 → [Python, Java]（索引需≤當前size）
list.addAll(List.of("C", "C++")); // 批量添加 → [Python, Java, C, C++]

（2）訪問元素：get()

通過索引獲取元素（索引從 0 開始，需注意?IndexOutOfBoundsException）：

String first = list.get(0); // 獲取第1個元素 → "Python"
int size = list.size(); // 獲取元素個數 → 4

（3）修改元素：set()

替換指定索引的元素，返回被替換的舊值：

String old = list.set(1, "JavaScript"); // 替換索引1的元素 → 舊值"Java"
// 此時list為 [Python, JavaScript, C, C++]

（4）刪除元素：remove()

String removed = list.remove(2); // 移除索引2的元素 → 返回"C"，list變為 [Python, JavaScript, C++]
boolean isRemoved = list.remove("C++"); // 移除指定值的元素 → 返回true，list變為 [Python, JavaScript]

（5）判斷與查找

boolean isEmpty = list.isEmpty(); // 判斷是否為空 → false
boolean contains = list.contains("Python"); // 是否包含指定元素 → true
int index = list.indexOf("JavaScript"); // 首次出現的索引 → 1
int lastIndex = list.lastIndexOf("Python"); // 最后出現的索引 → 0（元素唯一時與indexOf相同）

（6）清空與截取

list.clear(); // 清空所有元素 → list變為空
List<String> subList = list.subList(0, 2); // 截取子列表（從索引0到2，不含2）→ [Python, JavaScript]

3. 遍歷方式

（1）普通 for 循環（通過索引）

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.println(list.get(i));
}

（2）增強 for 循環（foreach）

for (String element : list) {System.out.println(element);
}

（3）迭代器（Iterator）

支持在遍歷中安全刪除元素：

import java.util.Iterator;Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {String element = iterator.next();if (element.equals("Python")) {iterator.remove(); // 安全刪除當前元素}
}

（4）Java 8+ 流（Stream）

list.stream().forEach(System.out::println); // 簡化遍歷

三、注意事項

1. 擴容機制：當元素數量超過當前容量時，ArrayList 會自動擴容為原容量的 1.5 倍（通過?Arrays.copyOf()?復制數組）。若預知元素數量，創建時指定初始容量可減少擴容次數（提升性能）。

2. 與數組的轉換：

   // ArrayList → 數組
   String[] arr = list.toArray(new String[0]); // 推薦傳遞類型數組，避免強制轉換// 數組 → ArrayList（注意：返回的是固定大小的List，不能添加/刪除元素）
   List<String> fixedList = Arrays.asList(arr); 
   // 若需可變List，需再包裝一次：
   List<String> mutableList = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
   

3. 與 LinkedList 的對比：

   • ArrayList?基于數組，隨機訪問快（get(index)?時間復雜度 O (1)），增刪中間元素慢（需移動元素，O (n)）。
   • LinkedList?基于鏈表，增刪中間元素快（O(1)），隨機訪問慢（O(n)）。
   • 頻繁查改選?ArrayList，頻繁增刪中間元素選?LinkedList。

4. 線程安全：多線程環境下，可使用?Collections.synchronizedList()?包裝：

   List<String> safeList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
   

四、總結

ArrayList?是日常開發中最常用的 List 實現，以動態數組為核心，兼顧靈活性與訪問效率，適合大多數場景。掌握其?add()、get()、remove()?等方法及遍歷方式，結合擴容機制和線程安全特性，可更高效地使用。