List: ArrayList и LinkedList, основные операции

1. Класс ArrayList

В Java интерфейс List — это контракт: «Я — упорядоченная коллекция элементов, и у меня можно получить элемент по номеру (индексу)».

Ключевые свойства списка (List):

• Элементы хранятся в определённом порядке (в отличие от множества).
• Можно хранить дублирующиеся элементы (например: два раза "Вася").
• Можно обратиться к элементу по индексу: первый элемент — индекс 0, второй — 1 и так далее.
• Можно добавлять, удалять элементы в любое место списка.

Самая популярная реализация интерфейса List — это ArrayList. За кулисами он использует обычный массив и автоматически расширяется по мере роста данных.

Как создать ArrayList?

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // Создаём список строк
        List<String> students = new ArrayList<>();
    }
}

Пояснение

• List<String> — это переменная типа «список строк». Объявляем переменную через интерфейс, а создаём объект через конкретный класс (ArrayList).
• Угловые скобки <String> задают тип элементов списка (дженерики, generics).

Основные методы ArrayList (и вообще любого List):

• add(element) — добавить элемент в конец списка.
• add(index, element) — вставить элемент по конкретному индексу.
• get(index) — получить элемент по индексу.
• set(index, element) — заменить элемент по индексу.
• remove(index) — удалить элемент по индексу.
• remove(Object) — удалить первый найденный элемент, равный переданному объекту.
• size() — узнать количество элементов в списке.

Пример: Работаем со списком студентов

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StudentListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> students = new ArrayList<>();

        // Добавляем студентов
        students.add("Вася");
        students.add("Петя");
        students.add("Маша");

        // Выводим всех студентов
        System.out.println("Список студентов: " + students);

        // Получаем первого студента
        String first = students.get(0);
        System.out.println("Первый студент: " + first);

        // Меняем имя второго студента
        students.set(1, "Павел");
        System.out.println("После изменения: " + students);

        // Удаляем Машу
        students.remove("Маша");
        System.out.println("После удаления Маши: " + students);

        // Размер списка
        System.out.println("Всего студентов: " + students.size());
    }
}

Результат:

Список студентов: [Вася, Петя, Маша]
Первый студент: Вася
После изменения: [Вася, Павел, Маша]
После удаления Маши: [Вася, Павел]
Всего студентов: 2

Как это связано с нашим приложением?
Допустим, у нас есть приложение для учёта задач студента. Теперь можем хранить список задач как List<String>, а не как массив, и динамически добавлять новые задачи.

2. Класс LinkedList: когда важна скорость вставки и удаления

LinkedList — альтернативная реализация списка. Устроен как двусвязная цепочка: каждый узел знает предыдущий и следующий элементы. Как в составе поездов: вставить «вагон» посередине быстро и без перестройки всего состава.

Создание LinkedList

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> tasks = new LinkedList<>();
    }
}

Особенности LinkedList

• Быстрая вставка и удаление в начале и середине списка.
• Медленный доступ по индексу (чтобы найти 100-й элемент, нужно пройти по цепочке).
• Подходит, если часто добавляете/удаляете элементы не только в конец, но и в начало или середину.

Пример: Используем LinkedList

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class TaskListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> tasks = new LinkedList<>();

        tasks.add("Проснуться");
        tasks.add("Позавтракать");
        tasks.add("Пойти на пары");

        // Добавляем задачу в начало
        tasks.add(0, "Поставить будильник");

        System.out.println("Список задач: " + tasks);

        // Удаляем первую задачу (самую раннюю)
        tasks.remove(0);

        System.out.println("После удаления первой задачи: " + tasks);
    }
}

3. Сравнение ArrayList и LinkedList

ArrayList

LinkedList

Простое правило:

• Нужен быстрый доступ по номеру — используйте ArrayList.
• Часто добавляете/удаляете в начало или середину — используйте LinkedList.

4. Типичные операции со списками

Перебор элементов списка

Обычный цикл for

for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    System.out.println("Студент #" + i + ": " + students.get(i));
}

Цикл for-each (самый популярный способ)

for (String name : students) {
    System.out.println("Имя: " + name);
}

Лямбда-выражение (Java 8+)

students.forEach(name -> System.out.println("Имя: " + name));

Поиск элементов

• contains(element) — возвращает true, если элемент есть в списке.
• indexOf(element) — возвращает индекс первого вхождения элемента, или -1, если не найден.

if (students.contains("Вася")) {
    System.out.println("Вася есть в списке!");
}
int index = students.indexOf("Вася");
System.out.println("Индекс Васи: " + index);

Очистка списка

clear() — удаляет все элементы.

students.clear();
System.out.println("Список после очистки: " + students);

5. Когда использовать ArrayList, а когда LinkedList?

Проще думать так: ArrayList хорош там, где нужно быстро обращаться к элементам по индексу, и список меняется нечасто. Например, длинный список пользователей или история сообщений — в основном чтение.

LinkedList, наоборот, полезен, когда постоянно вставляете или удаляете элементы в начале/середине. Это может быть очередь, стек или история отмены действий.

На практике чаще всего используют ArrayList. А LinkedList остаётся «инструментом на всякий случай»: лежит в ящике, но иногда оказывается именно тем, что нужно.

6. Типичные ошибки при работе со списками

Ошибка №1: Выход за пределы списка. Самая частая ситуация — обращение по несуществующему индексу. Если список из трёх элементов, а вы пишете students.get(5), получите IndexOutOfBoundsException. Перед доступом проверяйте size().

Ошибка №2: Удаление элемента во время перебора. При переборе через for-each и одновременном удалении элементов возникнет ConcurrentModificationException. Для сложных удалений используйте цикл по индексу или Iterator.

Ошибка №3: Неправильное сравнение объектов. Если вы храните собственные объекты (например, Student), методы contains и remove полагаются на equals. Если его не переопределить, сравнение будет по ссылке, а не по содержимому.

Ошибка №4: Использование сырых типов. Не пишите List list = new ArrayList() — всегда указывайте тип элементов: List<String> list = new ArrayList<>(). Дженерики защищают от ошибок и делают код понятнее.

1

Задача

JAVA 25 SELF, 26 уровень, 1 лекция

Недоступна

Расписание студента 🗓️✍️

Расписание студента 🗓️✍️

Открыть

1

Задача

JAVA 25 SELF, 26 уровень, 1 лекция

Недоступна

Мой личный список фильмов "Что посмотреть" 🎬🍿

Мой личный список фильмов "Что посмотреть" 🎬🍿

Открыть