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Java List 接口特有方法全解析：ArrayList 角標操作、子列表、ListIterator 雙向遍歷實戰

編輯：Java 綜合教學

List 與 Collection 差異

List 繼承 Collection，新增有序、可重複、支援索引特性，所有角標相關方法均為 List 特有。

List 特有方法分類速查

分類	方法簽名	說明
添加	`void add(int index, E element)`	指定位置插入，後續元素右移
添加	`boolean addAll(int index, Collection c)`	指定位置批量插入
刪除	`E remove(int index)`	刪除指定位置，返回被刪元素，後續元素左移
修改	`E set(int index, E element)`	替換指定位置，返回舊元素
查詢	`E get(int index)`	獲取指定位置元素
	`List subList(int from, int to)`	返回 [from, to) 視圖，底層共享數組
	`int indexOf(Object o)` / `lastIndexOf(Object o)`	首次/最後一次出現索引，不存在返回 -1
迭代器	`ListIterator listIterator()` / `listIterator(int index)`	雙向迭代器，支援前向/後向、添加、修改

ArrayList 完整實戰

import java.util.*;

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList<>(Arrays.asList("Java基礎", "集合框架", "多線程"));
        System.out.println("原列表: " + list); // [Java基礎, 集合框架, 多線程]

        // 1. 指定位置插入
        list.add(1, "JVM調優");  // 索引 1 插入
        System.out.println("插入後: " + list); // [Java基礎, JVM調優, 集合框架, 多線程]

        // 2. 刪除指定位置
        String removed = list.remove(2); // 刪除 "集合框架"
        System.out.println("刪除: " + removed + " -> " + list); // [Java基礎, JVM調優, 多線程]

        // 3. 修改元素
        String old = list.set(1, "JVM深度調優");
        System.out.println("修改: " + old + " -> " + list.get(1)); // JVM調優 -> JVM深度調優

        // 4. 獲取元素
        System.out.println("get(0): " + list.get(0)); // Java基礎

        // 5. 子列表視圖
        List sub = list.subList(0, 2); // [Java基礎, JVM深度調優]
        System.out.println("subList: " + sub);
        sub.set(0, "Java核心"); // 影響原列表
        System.out.println("原列表受影響: " + list.get(0)); // Java核心

        // 6. 索引查找
        System.out.println("indexOf('多線程'): " + list.indexOf("多線程")); // 2

        // 7. 普通 Iterator (單向)
        System.out.println("--- Iterator ---");
        for (Iterator it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
            System.out.println(it.next());
        }

        // 8. ListIterator 雙向 + 修改/添加
        System.out.println("--- ListIterator 正向 ---");
        ListIterator li = list.listIterator();
        while (li.hasNext()) {
            String s = li.next();
            if ("JVM深度調優".equals(s)) li.set("JVM極致調優"); // 修改
        }
        System.out.println("--- ListIterator 反向 ---");
        while (li.hasPrevious()) {
            System.out.println(li.previous()); // 多線程, JVM極致調優, Java核心
        }
        System.out.println("最終列表: " + list); // [Java核心, JVM極致調優, 多線程]

        // 9. 遍歷中安全添加 (僅 ListIterator 支援)
        ListIterator li2 = list.listIterator();
        while (li2.hasNext()) {
            if ("Java核心".equals(li2.next())) li2.add("新增元素");
        }
        System.out.println("添加後: " + list); // [Java核心, 新增元素, JVM極致調優, 多線程]
    }
}

關鍵區別：Iterator vs ListIterator

特性	Iterator	ListIterator
方向	單向 (next)	雙向 (next/previous)
修改	remove()	remove() / set() / add()
定位	無	nextIndex() / previousIndex()
獲取方式	`collection.iterator()`	`list.listIterator()`
適用集合	所有 Collection	僅 List

ConcurrentModificationException 避坑

// ❌ 錯誤：遍歷中直接調用 list.remove()
for (String s : list) { if ("X".equals(s)) list.remove(s); } // 拋 CME

// ✅ 正確：用 Iterator.remove()
Iterator it = list.iterator();
while (it.hasNext()) { if ("X".equals(it.next())) it.remove(); }

// ✅ 正確：用 ListIterator.add/set (僅 List)
ListIterator li = list.listIterator();
while (li.hasNext()) { if ("X".equals(li.next())) li.set("Y"); }

總結

List 接口在 Collection 基礎上增加索引語義，ArrayList 以動態數組實現，隨機訪問 O(1)，插入刪除 O(n)。掌握 add/remove/set/get/subList/indexOf/listIterator 九大特有方法，並熟練使用 ListIterator 進行雙向遍歷、安全修改/添加，是高效操作有序集合的核心技能。