Class ArrayList
Type Parameters: E — the type of elements in this list All Implemented Interfaces: Serializable , Cloneable , Iterable , Collection , List , RandomAccess Direct Known Subclasses: AttributeList , RoleList , RoleUnresolvedList
Resizable-array implementation of the List interface. Implements all optional list operations, and permits all elements, including null . In addition to implementing the List interface, this class provides methods to manipulate the size of the array that is used internally to store the list. (This class is roughly equivalent to Vector , except that it is unsynchronized.)
The size , isEmpty , get , set , iterator , and listIterator operations run in constant time. The add operation runs in amortized constant time, that is, adding n elements requires O(n) time. All of the other operations run in linear time (roughly speaking). The constant factor is low compared to that for the LinkedList implementation.
Each ArrayList instance has a capacity. The capacity is the size of the array used to store the elements in the list. It is always at least as large as the list size. As elements are added to an ArrayList, its capacity grows automatically. The details of the growth policy are not specified beyond the fact that adding an element has constant amortized time cost.
An application can increase the capacity of an ArrayList instance before adding a large number of elements using the ensureCapacity operation. This may reduce the amount of incremental reallocation.
Note that this implementation is not synchronized. If multiple threads access an ArrayList instance concurrently, and at least one of the threads modifies the list structurally, it must be synchronized externally. (A structural modification is any operation that adds or deletes one or more elements, or explicitly resizes the backing array; merely setting the value of an element is not a structural modification.) This is typically accomplished by synchronizing on some object that naturally encapsulates the list. If no such object exists, the list should be «wrapped» using the Collections.synchronizedList method. This is best done at creation time, to prevent accidental unsynchronized access to the list:
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(. ));
The iterators returned by this class’s iterator and listIterator methods are fail-fast: if the list is structurally modified at any time after the iterator is created, in any way except through the iterator’s own remove or add methods, the iterator will throw a ConcurrentModificationException . Thus, in the face of concurrent modification, the iterator fails quickly and cleanly, rather than risking arbitrary, non-deterministic behavior at an undetermined time in the future.
Note that the fail-fast behavior of an iterator cannot be guaranteed as it is, generally speaking, impossible to make any hard guarantees in the presence of unsynchronized concurrent modification. Fail-fast iterators throw ConcurrentModificationException on a best-effort basis. Therefore, it would be wrong to write a program that depended on this exception for its correctness: the fail-fast behavior of iterators should be used only to detect bugs.
This class is a member of the Java Collections Framework.
Сортировка списков в Java
Для возможности сортировки объектов в коллекциях наследниках List в Java существует статический метод класса java.util.Collections .
Это значит вы можете сортировать элементы таких классов как ArrayList, LinkedList, CopyOnWriteArrayList и других классов, имплементирующих интерфейс List .
В общем виде, если у вас есть список из строк:
то после сортировки получите в списке порядок:
Простое использование метода sort() #
Если у нас в списке находятся объекты классов, которые известно как сравнить, то достаточно просто вызвать метод sort() и передать туда список. Таким образом в списке элементы поменяют порядок и будут отсортированы в порядке возрастания
//создание списка на основе массива var stringList = Arrays.asList("z", "b", "c", "a", "k", "z"); System.out.println(stringList); //сортировка списка в порядке возрастания Collections.sort(stringList); System.out.println(stringList); Так мы можем сортировать множество стандартных классов, таких как String, Integer, Double, Character и множество других.
Если более точно выразиться, то без дополнительных параметров возможно отсортировать список из любых элементов, классы которых имплементируют интерфейс сравнения Comparable .
Сортировка в обратном порядке #
Если мы хотим сортировать элементы в обратном порядке. То для этого передадим дополнительный аргумент в метод сортировки:
//создание списка на основе массива var stringList = Arrays.asList("z", "b", "c", "a", "k", "z"); System.out.println(stringList); //сортировка списка в обратном направлении Collections.sort(stringList, Collections.reverseOrder()); System.out.println(stringList); Добавляем возможность сортировки своих классов #
Если стандартные классы уже готовы к сортировке, то если мы напишем свой класс, то Java не знает как есть сравнивать с объектами этого же класса.
Чтобы научить сравнивать объекты есть два варианта:
- создать класс на основе Comparator и там прописать правила сравнения в методе int compare(T o1, T o2) . Полученный объект из класса использовать всегда, когда нам надо сортировать объекты. Такой вариант отлично подходит, когда нам надо сортировать объекты по разным правилам и можем использовать нужный нам класс Comparator.
- добавить в класс (являющимся, элементом списка) имплементацию интерфейса Comparable и прописать правила сравнения в методе int compareTo(T o) . Тогда не потребуется указывать каждый раз компаратор, данное правило сравнение будет по-умолчанию для этого объекта.
Оба метода возвращают целое число, которое обычно интерпретируется так:
- число больше 0 -> объект с которым сравнивают больше текущего
- число равно 0 -> объекты одинаковые
- число меньше 0 -> объект с которым сравнивают меньше текущего
Создадим свой класс, например для студента:
class Student private final String name; private final double avgMark; public Student(String name, double avgMark) this.name = name; this.avgMark = avgMark; > @Override public String toString() return " + name + '\'' + ", m=" + avgMark + '>'; > > Класс специально минимально простой: все параметры задаются в конструкторе, и используются значения только для печати данных при вызове toString, что поможет нам в визуализации результата.
Для начала, посмотрим, что будет если мы попробуем отсортировать список из студентов:
var ivan = new Student("Иван", 4.3); var olga = new Student("Ольга", 3.8); var eugene = new Student("Женя", 4.9); var studentList = Arrays.asList(ivan, olga, eugene); System.out.println(studentList); //сортировка списка Collections.sort(studentList); System.out.println(studentList); Такой код не скомпилируется, так как метод sort() не просто ожидает список, но еще важно, чтобы элемент списка был наследником Comparable:
public static T extends Comparable super T>> void sort(ListT> list) list.sort(null); > Использование Comparable #
Для создания возможности сортировки, нам необходимо научить сравнить объекты с другими такого-же типа. И такая реализация будет использоваться по-умолчанию при сравнении объектов одного класса.
Имплементируем Comparable интерфейс, и реализуем метод compareTo:
class Student implements ComparableStudent> private final String name; private final double avgMark; public Student(String name, double avgMark) this.name = name; this.avgMark = avgMark; > @Override public String toString() return " + name + '\'' + ", m=" + avgMark + '>'; > @Override public int compareTo(Student o) return name.compareTo(o.name); > > Обратите внимание, внутри метод мы решили сравнить две строки, а так как у String есть реализация Comparable — мы можем ее использовать.
В данном коде опущены части, с проверкой на null объектов o и полей класса.
Давайте проверим, как это будет работать:
var ivan = new Student("Иван", 4.3); var olga = new Student("Ольга", 3.8); var eugene = new Student("Женя", 4.9); var studentList = Arrays.asList(ivan, olga, eugene); System.out.println(studentList); //сортировка списка Collections.sort(studentList); System.out.println(studentList); Все отлично, список отсортирован по полю name .
Вы можете делать более сложные условия сравнения, только не забывайте учитывать требование для успешной сортировки — два объекта, сколько бы мы их не сравнивали — должны всегда давать одинаковый результат.
Использование Comparator #
А что если нам надо сортировать студентов не по имени, а по средней оценке? И при этом оставить возможность сортировать по имени, которое должна использоваться по умолчанию для создания различных документов.
Нам на помощь придет отдельный класс Comparator , которые хранит в себе логику сравнения объектов и при сортировке, мы можем использовать нужное правило, то есть нужный объект класса Comparator .
Для начала добавим в класс Student геттеры, так как нам уже необходимо использовать данные класса в классе компаратора.
class Student implements ComparableStudent> private final String name; private final double avgMark; public Student(String name, double avgMark) this.name = name; this.avgMark = avgMark; > @Override public String toString() return " + name + '\'' + ", m=" + avgMark + '>'; > @Override public int compareTo(Student o) return name.compareTo(o.name); > public String getName() return name; > public double getAvgMark() return avgMark; > > и теперь создадим класс Comparator , тип для сравнения Student :
class ComparatorByAvgMark implements ComparatorStudent> @Override public int compare(Student o1, Student o2) return Double.compare(o1.getAvgMark(), o2.getAvgMark()); > > Мы снова использовали готовый метод для сравнения стандартного класса Double , это помогает не выдумывать свои реализации, а использовать уже существующие.
Также снова опущены проверки на null объектов o1, o2.
Теперь можно использовать данный класс, и в этот раз нам пригодится перегруженный метод Collections.sort() , который принимает компаратор:
var ivan = new Student("Иван", 4.3); var olga = new Student("Ольга", 3.8); var eugene = new Student("Женя", 4.9); var studentList = Arrays.asList(ivan, olga, eugene); System.out.println(studentList); //сортировка списка c использованием компаратора Collections.sort(studentList, new ComparatorByAvgMark()); System.out.println(studentList); И мы видим — сортировка по возрастанию средней оценки студента.
Хорошо, давайте сделаем обратную сортировку, высокие оценки должны быть в начале списка. Для этого нам потребуется изменить поведение компаратора, и для этого у компаратора есть метод reversed() :
Collections.sort(studentList, new ComparatorByAvgMark().reversed()); и в итоге получим нужный результат:
Но это еще не все что может компаратор, можно создавать цепочки. Например, сначала сортируем по оценкам, а если оценки одинаковые, то по имени.
Это можно реализовать не создавая отдельного класса, а воспользоваться функцией:
Collections.sort(studentList, new ComparatorByAvgMark().reversed() .thenComparing(Student::getName)); При такой сортировки, оценки будут в порядке убывания, а внутри одной средней оценки, студенты будут по имени в порядке возрастания.
Метод sort() у самого списка #
Кроме использования метода Collections.sort() , можно вызывать похожий метод у самого списка List.sort() . Метод принимает один аргумент — компаратор.
На примере списка студентов:
studentList.sort(new ComparatorByAvgMark());