1. ArrayList是什么？¶
在Java中，ArrayList是java.util包下的一个类，它实现了动态数组的功能。简单来说，ArrayList就像一个可以自动扩容的数组——我们不需要手动指定它的长度，当元素数量超过当前容量时，它会自动“长大”，也可以随时添加或删除元素，非常灵活。
与普通数组（如int[]）相比，ArrayList的核心优势是长度可变，且提供了一系列便捷的方法来操作元素（增删改查、遍历等），适合存储和管理不确定长度的数据集合。
2. 为什么选择ArrayList？¶
假设我们需要存储一个班级的学生名单：
- 如果用普通数组，必须先定义固定长度（比如String[] students = new String[50]），但学生人数可能多于50，或少于50，容易造成空间浪费或数组越界。
- 如果用ArrayList，直接new ArrayList<String>()就能创建一个空列表，后续可以随时添加学生（add()方法），不需要担心长度问题。
此外，ArrayList还封装了很多实用方法（如排序、查找），让操作更简单，无需重复写数组相关的复杂逻辑。
3. 基本操作：创建与初始化¶
要使用ArrayList，首先需要导入java.util.ArrayList包，然后通过构造方法创建对象。泛型（<E>）用于指定列表中元素的类型（如字符串、整数等），避免类型错误。
import java.util.ArrayList; // 导入ArrayList类
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个存储String类型的ArrayList（空列表）
ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
// 也可以指定初始容量（可选，提前规划容量可减少扩容次数）
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(10); // 初始容量为10
}
}
4. 添加元素：add()方法¶
使用add(E e)方法可以在列表末尾添加元素，add(int index, E e)可以在指定位置插入元素。
// 1. 在末尾添加元素
fruits.add("苹果");
fruits.add("香蕉");
fruits.add("橙子");
// 2. 在指定位置插入元素（例如在索引1处插入“西瓜”）
fruits.add(1, "西瓜");
// 此时列表内容：[苹果, 西瓜, 香蕉, 橙子]
5. 获取元素：get()方法¶
通过get(int index)获取指定位置的元素，索引从0开始（如果索引超过列表长度或为负数，会抛出IndexOutOfBoundsException异常）。
// 获取第1个元素（索引0）
String first = fruits.get(0); // "苹果"
// 获取最后一个元素（索引为size()-1）
String last = fruits.get(fruits.size() - 1); // "橙子"
6. 修改元素：set()方法¶
使用set(int index, E element)替换指定位置的元素，并返回旧元素。
// 将索引1的元素（“西瓜”）替换为“葡萄”
String oldElement = fruits.set(1, "葡萄");
// 替换后列表：[苹果, 葡萄, 香蕉, 橙子]
// oldElement的值为“西瓜”
7. 删除元素：remove()方法¶
删除元素有两种方式：
- remove(int index)：删除指定索引的元素，返回被删除的元素。
- remove(Object o)：删除第一个与o匹配的元素（若有重复元素，仅删除第一个）。
// 1. 删除索引2的元素（“香蕉”）
String removed = fruits.remove(2); // 返回“香蕉”
// 删除后列表：[苹果, 葡萄, 橙子]
// 2. 删除元素“橙子”（注意：remove(对象)需要元素类型匹配）
fruits.remove("橙子");
// 删除后列表：[苹果, 葡萄]
8. 遍历ArrayList：如何打印所有元素？¶
遍历是使用列表的核心场景之一，常见方式有3种：
方式1：普通for循环（通过索引）¶
for (int i = 0; i < fruits.size(); i++) {
System.out.println(fruits.get(i)); // 逐个打印元素
}
方式2：增强for循环（for-each）¶
适合只需要遍历元素，不需要修改索引的场景。
for (String fruit : fruits) {
System.out.println(fruit); // 直接遍历元素
}
方式3：迭代器（Iterator）¶
适合需要边遍历边删除元素的场景（普通for循环删除会导致索引变化，容易出错）。
import java.util.Iterator;
Iterator<String> iterator = fruits.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
System.out.println(fruit);
// 若需删除元素，使用iterator.remove()
// if (fruit.equals("葡萄")) iterator.remove();
}
9. 动态扩容：容量不够怎么办？¶
ArrayList会在添加元素时自动扩容：当元素数量超过当前容量时，它会创建一个新的数组（初始容量为10，之后每次扩容到原来的1.5倍左右），并将旧数组的元素复制到新数组中。
例如：
- 初始容量为10，添加10个元素后，容量已满；
- 再添加第11个元素时，容量会自动扩容到15（10的1.5倍），并复制所有元素到新数组。
注意：扩容是自动的，无需手动处理，这也是ArrayList的核心优势之一（不用担心“数组满了”的问题）。
10. 注意事项¶
- 索引越界：操作时索引必须在
0到size()-1之间，否则会报错（如get(-1)或remove(5)但列表只有3个元素）。 - 泛型约束：创建时指定的元素类型（如
<String>）必须统一，否则编译报错（无法添加其他类型元素）。 - 重复元素：
remove(Object o)只会删除第一个匹配的元素（若有重复，需多次调用）。
11. 完整示例¶
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class ArrayListFullDemo {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建列表
ArrayList<String> animals = new ArrayList<>();
// 2. 添加元素
animals.add("猫");
animals.add("狗");
animals.add("兔子");
System.out.println("初始列表：" + animals); // [猫, 狗, 兔子]
// 3. 修改元素
animals.set(1, "老虎"); // 替换索引1的“狗”为“老虎”
System.out.println("修改后：" + animals); // [猫, 老虎, 兔子]
// 4. 删除元素
animals.remove(0); // 删除索引0的“猫”
System.out.println("删除后：" + animals); // [老虎, 兔子]
// 5. 遍历元素（增强for循环）
System.out.println("遍历元素：");
for (String animal : animals) {
System.out.println(animal);
}
// 6. 使用迭代器遍历
System.out.println("迭代器遍历：");
Iterator<String> it = animals.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
}
总结¶
ArrayList是Java中最基础也最常用的动态数组工具，掌握它的核心操作（增删改查、遍历）能帮你快速处理不确定长度的数据。记住：灵活、自动扩容、无需关心容量是它的三大优势，多动手练习（如存储学生信息、商品列表等场景）就能熟练掌握！
如果需要更复杂的操作（如排序、查找），可以后续学习Collections工具类或ArrayList的其他方法，但打好基础永远是关键。