Java ArrayList

ArrayList 是"可自动扩容的数组"，按下标存取、查询飞快，是集合中最常用的实现类。它解决了数组长度固定、难以增删的痛点，适合"存得多、按位置读"的场景。

创建与常用方法

创建时建议用泛型声明元素类型。常用方法：add 添加、get 按下标取、set 修改、remove 删除、size 长度、contains 是否包含、isEmpty 是否为空、clear 清空。完整可运行示例：

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("苹果");
        list.add("香蕉");
        list.add("橙子");
        System.out.println(list);              // 输出：[苹果, 香蕉, 橙子]
        System.out.println(list.get(0));       // 输出：苹果
        list.set(1, "葡萄");                   // 把下标 1 改成葡萄
        list.remove(2);                        // 删除下标 2
        System.out.println(list);              // 输出：[苹果, 葡萄]
        System.out.println(list.size());       // 输出：2
        System.out.println(list.contains("苹果"));  // 输出：true
        System.out.println(list.isEmpty());    // 输出：false
        // list.clear();                       // 清空所有元素
    }
}

三种遍历方式

没有下标也能遍历，三种写法各有用途：

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {   // ① 普通 for：需要下标时
    System.out.print(list.get(i));
}
for (String s : list) {                   // ② 增强 for：最简单
    System.out.print(s);
}
Iterator<String> it = list.iterator();    // ③ Iterator：遍历中安全删除
while (it.hasNext()) {
    System.out.print(it.next());
}
// 输出：ABCABCABC

与数组互转

toArray 把集合转成数组；Arrays.asList 把数组包装成 List，但大小固定，不能增删。

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
String[] arr = list.toArray(new String[0]);   // 集合 → 数组
List<String> back = Arrays.asList(arr);       // 数组 → 集合（固定大小）
// back.add("c");   // 运行时报错：UnsupportedOperationException
System.out.println(Arrays.toString(arr));     // 输出：[a, b]

底层原理：自动扩容

ArrayList 底层是 Object 数组：默认容量 10，装不下时按约 1.5 倍扩容，即"新建更大的数组 + 复制旧元素"。日常使用无需关心，了解它有助于理解性能差异。

按索引插入、删除的注意点

按下标 get 是 O(1)；但 add(i, x) 会让后续元素整体后移，remove(i) 会让后续元素整体前移，都是 O(n) 操作。频繁在头部或中间增删，应改用 LinkedList。

// 片段需放进 main 方法中运行（文件顶部需 import java.util.*）
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("C");
list.add(1, "B");            // 在下标 1 插入，C 整体后移
System.out.println(list);    // 输出：[A, B, C]
list.remove(1);              // 删除下标 1，C 整体前移
System.out.println(list);    // 输出：[A, C]

小结：ArrayList = 可扩容数组，按下标读最快，适合频繁查询、元素动态增减的场景；中间频繁增删选 LinkedList，多线程共享则考虑 Vector 或 CopyOnWriteArrayList。它是进入集合世界的第一站，务必熟练。