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Java 中 List.add 方法的全面解析

简介

在 Java 的集合框架中，List 是一个非常重要的接口，它提供了有序且可重复元素的存储方式。List.add 方法则是向 List 集合中添加元素的核心操作。深入理解 List.add 方法的使用，对于高效地操作 List 集合至关重要。本文将详细介绍 List.add 方法的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 向 List 末尾添加元素
    • 在指定位置添加元素
  3. 常见实践
    • 遍历并添加元素
    • 从另一个集合添加元素
  4. 最佳实践
    • 性能优化
    • 避免空指针异常
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

List 是 Java 集合框架中的一个接口，继承自 Collection 接口。它允许存储重复的元素，并维护元素的插入顺序。List.add 方法用于向 List 中添加新的元素。根据调用的重载方法不同，可以将元素添加到 List 的末尾或者指定的位置。

使用方法

向 List 末尾添加元素

最常见的使用方式是将元素添加到 List 的末尾。以下是一个示例代码：

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

public class ListAddExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");

        for (String fruit : list) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

在上述代码中，我们创建了一个 ArrayList 对象，并使用 add 方法将三个水果名称添加到列表末尾。然后通过增强型 for 循环遍历并打印列表中的每个元素。

在指定位置添加元素

List.add 方法还有一个重载版本，可以在指定的索引位置添加元素。索引从 0 开始。示例代码如下：

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

public class ListAddAtIndexExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");

        // 在索引 1 处添加 "Orange"
        list.add(1, "Orange");

        for (String fruit : list) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

在这个例子中，我们先添加了 "Apple" 和 "Banana" 到列表中，然后使用 add(int index, E element) 方法在索引 1 处插入了 "Orange"。这样，列表中的元素顺序就变成了 "Apple"、"Orange"、"Banana"。

常见实践

遍历并添加元素

在实际开发中，经常需要遍历一个数据源，并将符合条件的元素添加到 List 中。例如，从一个数组中筛选出偶数并添加到 List 中：

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

public class TraverseAndAddExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
        List<Integer> evenNumbers = new ArrayList<>();

        for (int number : numbers) {
            if (number % 2 == 0) {
                evenNumbers.add(number);
            }
        }

        for (Integer evenNumber : evenNumbers) {
            System.out.println(evenNumber);
        }
    }
}

在上述代码中，我们遍历了 numbers 数组，判断每个数字是否为偶数，如果是则添加到 evenNumbers 列表中。

从另一个集合添加元素

可以使用 addAll 方法将另一个集合中的所有元素添加到当前 List 中。示例如下：

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

public class AddAllExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add("Apple");
        list1.add("Banana");

        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("Cherry");
        list2.add("Date");

        list1.addAll(list2);

        for (String fruit : list1) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

在这个例子中，我们创建了两个 ArrayList，list1 和 list2。然后使用 addAll 方法将 list2 中的所有元素添加到 list1 中。

最佳实践

性能优化

如果已知要添加到 List 中的元素数量，可以在创建 List 时指定初始容量，以减少扩容带来的性能开销。例如：

List<String> list = new ArrayList<>(100);

这样创建的 ArrayList 初始容量为 100，可以避免多次扩容操作，提高性能。

避免空指针异常

在添加元素之前，确保要添加的元素不为 null。可以使用如下方式进行判空：

String fruit = null;
List<String> list = new ArrayList<>();
if (fruit != null) {
    list.add(fruit);
}

或者使用 Java 8 中的 Optional 类来更优雅地处理可能为空的值：

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

public class OptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        String fruit = null;
        List<String> list = new ArrayList<>();

        Optional.ofNullable(fruit).ifPresent(list::add);
    }
}

小结

List.add 方法是 Java 中操作 List 集合的基础方法之一，通过它可以方便地向 List 中添加元素。在实际使用中，要根据具体需求选择合适的 add 方法重载版本，并注意性能优化和避免空指针异常等问题。掌握这些技巧可以帮助我们更高效地使用 List 集合，提升代码的质量和性能。

参考资料