Java ArrayList類 · Programiz 中文系列教程

# Java `ArrayList`類 > 原文： [https://www.programiz.com/java-programming/arraylist](https://www.programiz.com/java-programming/arraylist) #### 在本教程中，我們將學習 Java `ArrayList`類。我們將借助示例學習不同的`ArrayList`操作和方法。 `ArrayList`類是`List`接口的實現，允許我們創建可調整大小的數組。 ![The Java ArrayList class implements the List interface.](https://img.kancloud.cn/69/94/699448e888fe593ca66f9909b0612920_410x558.png) * * * ## Java 數組與`ArrayList` 在 Java 中，我們需要先聲明數組的大小，然后才能使用它。一旦聲明了數組的大小，就很難更改它。要解決此問題，我們可以使用`ArrayList`類。`java.util`包中的`ArrayList`類允許我們創建可調整大小的數組。與數組不同，當我們從`ArrayList`中添加或刪除元素時，`ArrayList`（`ArrayList`類的對象）可以自動調整其容量。因此，`ArrayList`也稱為動態數組。 * * * ### 創建一個`ArrayList` 這是我們可以用 Java 創建`ArrayList`的方法： ```java ArrayList<Type> arrayList= new ArrayList<>(); ``` 在此，`Type`表示`ArrayList`的類型。例如， ```java // create Integer type arraylist ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); // create String type arraylist ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(); ``` 在上面的程序中，我們使用了`Integer`和`String`。在此，`Integer`是`int`類型的對應包裝類。包裝器類是包裝原始數據類型的類。例如，`Integer`類包裝`int`類型，`Float`類包裝`float`類型，依此類推。 **注意**：我們無法創建原始數據類型（如`int`，`float`，`char`等）的`ArrayList`。相反，我們必須使用它們對應的包裝器類。對于字符串，`String`是一個類，沒有包裝器類。因此，我們按原樣使用`String`。 * * * 我們還可以使用`List`接口創建`ArrayList`。這是因為`ArrayList`類實現了`List`接口。 ```java List<String> list = new ArrayList<>(); ``` * * * ## `ArrayList`的方法 `ArrayList`提供了允許我們執行`ArrayList`操作的各種方法。 * * * ### 將元素添加到`ArrayList` **1.使用`add()`方法** 要將單個元素添加到`ArrayList`，我們使用`add()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args){ ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); // Add elements animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("ArrayList: " + animals); } } ``` **輸出** ```java ArrayList: [Dog, Cat, Horse] ``` **2.使用索引號** 我們還可以使用索引將元素添加到`ArrayList`中。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args){ ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); // Add elements animals.add(0,"Dog"); animals.add(1,"Cat"); animals.add(2,"Horse"); System.out.println("ArrayList: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Dog, Cat, Horse] ``` **3.將一個`ArrayList`的元素添加到另一個`ArrayList`** 要將`ArrayList`的所有元素添加到新`ArrayList`中，我們使用`addAll()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args){ ArrayList<String> mammals = new ArrayList<>(); mammals.add("Dog"); mammals.add("Cat"); mammals.add("Horse"); System.out.println("Mammals: " + mammals); ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); animals.add("Crocodile"); // Add all elements of mammals in animals animals.addAll(mammals); System.out.println("Animals: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java Mammals: [Dog, Cat, Horse] Animals: [Crocodile, Dog, Cat, Horse] ``` * * * ## 使用`asList()`初始化`ArrayList` 與數組不同，我們不能直接初始化`ArrayList`。但是，我們可以使用`Arrays`類的`asList()`方法來達到相同的效果。為了使用`asList()`方法，我們必須首先導入`java.util.Arrays`包。例如， ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; class Main { public static void main(String[] args) { // Creating an array list ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(Arrays.asList("Cat", "Cow", "Dog")); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Access elements of the array list String element = animals.get(1); System.out.println("Accessed Element: " + element); } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Cat, Cow, Dog] Accessed Elemenet: Cow ``` 在上面的示例中，請注意以下表達式： ```java new ArrayList<>(Arrays.asList(("Cat", "Cow", "Dog")); ``` 在這里，我們首先創建了一個由 3 個元素組成的數組：`"Cat"`，`"Cow"`和`"Dog"`。然后，`asList()`方法用于將數組轉換為`ArrayList`。要了解有關初始化`ArrayList`的不同方法的更多信息，請訪問：[在一行](https://stackoverflow.com/questions/1005073/initialization-of-an-arraylist-in-one-line "Initialization of an ArrayList")中初始化`ArrayList`。 * * * ### 訪問`ArrayList`元素 **1.使用`get()`方法** 要隨機訪問`ArrayList`的元素，我們使用`get()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals= new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Dog"); animals.add("Horse"); animals.add("Cat"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Get the element from the array list String str = animals.get(0); System.out.print("Element at index 0: " + str); } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Dog, Horse, Cat] Element at index 0: Dog ``` **2.使用`iterator()`方法** 要順序訪問`ArrayList`的元素，我們使用`iterator()`方法。我們必須導入`java.util.Iterator`包才能使用此方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; class Main { public static void main(String[] args){ ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); animals.add("Zebra"); // Create an object of Iterator Iterator<String> iterate = animals.iterator(); System.out.print("ArrayList: "); // Use methods of Iterator to access elements while(iterate.hasNext()){ System.out.print(iterate.next()); System.out.print(", "); } } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: Dog, Cat, Horse, Zebra, ``` **注意**： * 如果`ArrayList`中存在下一個元素，則`hasNext()`返回`true`。 * `next()`返回`ArrayList`中的下一個元素 * * * ### 更改`ArrayList`元素要更改`ArrayList`的元素，我們可以使用`set()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals= new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Change the element of the array list animals.set(2, "Zebra"); System.out.println("Modified ArrayList: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Dog, Cat, Horse] Modified ArrayList: [Dog, Cat, Zebra] ``` * * * ### 刪除`ArrayList`元素 **1.使用`remove()`方法** 要從`ArrayList`中刪除一個元素，我們可以使用`remove()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("Initial ArrayList: " + animals); // Remove element from index 2 String str = animals.remove(2); System.out.println("Final ArrayList: " + animals); System. out.println("Removed Element: " + str); } } ``` **輸出**： ```java Initial ArrayList: [Dog, Cat, Horse] Final ArrayList: [Dog, Cat] Removed Element: Horse ``` * * * **2.使用`removeAll()`方法** 要從`ArrayList`中刪除所有元素，我們使用`removeAll()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); // Add elements in the ArrayList animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("Initial ArrayList: " + animals); // Remove all the elements animals.removeAll(animals); System.out.println("Final ArrayList: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java Initial ArrayList: [Dog, Cat, Horse] Final ArrayList: [] ``` * * * **3.使用`clear()`方法** 我們還可以使用`clear()`方法從`ArrayList`中刪除所有元素。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals= new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("Initial ArrayList: " + animals); // Remove all the elements animals.clear(); System.out.println("Final ArrayList: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java Initial ArrayList: [Dog, Cat, Horse] Final ArrayList: [] ``` **注意**： `clear()`方法比`removeAll()`方法更有效。 * * * ## 遍歷`ArrayList` **1.使用`for`循環** ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { // Creating an array list ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); animals.add("Cow"); animals.add("Cat"); animals.add("Dog"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Using for loop System.out.println("Accessing individual elements: "); for(int i = 0; i < animals.size(); i++) { System.out.print(animals.get(i)); System.out.print(", "); } } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Cow, Cat, Dog] Accessing individual elements: Cow, Cat, Dog, ``` * * * **2.使用`forEach`循環** ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { // Creating an array list ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); animals.add("Cow"); animals.add("Cat"); animals.add("Dog"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Using forEach loop System.out.println("Accessing individual elements: "); for(String animal : animals) { System.out.print(animal); System.out.print(", "); } } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Cow, Cat, Dog] Accessing individual elements: Cow, Cat, Dog, ``` 在兩個示例中，我們都使用循環訪問了`ArrayList`的各個元素。 * * * ## 獲取`ArrayList`的長度要獲取`ArrayList`的長度，我們使用`size()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals= new ArrayList<>(); // Adding elements in the arrayList animals.add("Dog"); animals.add("Horse"); animals.add("Cat"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // getting the size of the arrayList System.out.println("Size: " + animals.size()); } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Dog, Horse, Cat] Size: 3 ``` * * * ## 對`ArrayList`的元素進行排序要對`ArrayList`的元素進行排序，我們使用`Collections`類的`sort()`方法。為了使用它，我們必須首先導入`java.util.Collections`包。默認情況下，排序以字母或數字升序進行。例如， ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; class Main { public static void main(String[] args){ ArrayList<String> animals= new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Horse"); animals.add("Zebra"); animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); System.out.println("Unsorted ArrayList: " + animals); // Sort the array list Collections.sort(animals); System.out.println("Sorted ArrayList: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java Unsorted ArrayList: [Horse, Zebra, Dog, Cat] Sorted ArrayList: [Cat, Dog, Horse, Zebra] ``` 要了解有關對`ArrayList`進行排序的更多信息，請訪問 Java `ArrayList`排序。 * * * ## Java `ArrayList`到數組在 Java 中，我們可以使用`toArray()`方法將`ArrayList`轉換為數組。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals= new ArrayList<>(); // Add elements in the array list animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Create a new array of String type String[] arr = new String[animals.size()]; // Convert ArrayList into an array animals.toArray(arr); System.out.print("Array: "); for(String item:arr) { System.out.print(item+", "); } } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Dog, Cat, Horse] Array: Dog, Cat, Horse, ``` * * * ## Java 數組到`ArrayList` 我們還可以將數組轉換為`ArrayList`。為此，我們可以使用`Arrays`類的`asList()`方法。要使用`asList()`，我們必須首先導入`java.util.Arrays`包。例如， ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; class Main { public static void main(String[] args) { // Create an array of String type String[] arr = {"Dog", "Cat", "Horse"}; System.out.print("Array: "); // Print array for(String str: arr) { System.out.print(str); System.out.print(" "); } // Create an ArrayList from an array ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr)); System.out.println("\nArrayList: " + animals); } } ``` **輸出**： ```java Array: Dog, Cat, Horse ArrayList: [Dog, Cat, Horse] ``` 在上面的程序中，我們首先創建了`String`類型的數組`arr`。然后，我們使用`asList()`方法將數組轉換為`ArrayList`。 * * * ## Java `ArrayList`轉換為字符串要將`ArrayList`轉換為`String`，我們可以使用`toString()`方法。例如， ```java import java.util.ArrayList; class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> animals = new ArrayList<>(); // Add elements in the ArrayList animals.add("Dog"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("ArrayList: " + animals); // Convert ArrayList into an String String str = animals.toString(); System.out.println("String: " + str); } } ``` **輸出**： ```java ArrayList: [Dog, Cat, Horse] String: [Dog, Cat, Horse] ``` **注意**： `toString()`將整個`ArrayList`轉換為單個`String`。 * * * ## 其他`ArrayList`方法 | 方法 | 內容描述 | | --- | --- | | `clone()` | 用相同的元素，大小和容量創建一個新的`ArrayList`。 | | `contains()` | 在`ArrayList`中搜索指定的元素，并返回布爾結果。 | | `ensureCapacity()` | 指定`ArrayList`可以包含的總元素。 | | `isEmpty()` | 檢查`ArrayList`是否為空。 | | `indexOf()` | 在`ArrayList`中搜索指定的元素，并返回該元素的索引。 | | `trimToSize()` | 將`ArrayList`的容量減少到當前大小。 |