Le guide ultime des listes en Java : tout ce que vous devez savoir

1. Qu'est-ce qu'une liste, de toute façon ? Considérez une liste comme un parchemin mystique bien organisé que les développeurs Java utilisent pour maintenir l'ordre dans leur monde chaotique. C'est un type de collection qui contient des éléments dans une séquence, permettant les doublons et conservant l'ordre d'insertion. Mais ne vous laissez pas tromper par sa simplicité : List est un outil incroyablement puissant avec plusieurs saveurs, chacune adaptée à différents scénarios.

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1. Pourquoi avons-nous même besoin d'une liste ? Imaginez que vous gérez une série de tâches. Vous pouvez utiliser un tableau, bien sûr, mais que se passe-t-il lorsque vous devez insérer une tâche au milieu ? Les tableaux ne changent pas poliment ; ils sont comme des amis têtus lors d’un concert. C'est là qu'intervient la Liste :
2. Taille dynamique : Contrairement aux tableaux, une liste peut s'agrandir ou se réduire selon les besoins.

• Ordonné : Les éléments conservent leur ordre d'insertion.

• Flexible : Permet les doublons, pour que vous puissiez être aussi répétitif que les rappels de votre patron.

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1. Types de listes en Java Java ne s'arrête pas à un seul type de liste. Il propose un buffet complet :a. Liste de tableaux
2. Backed By : Un tableau dynamique.

• Meilleur adapté pour : accès aléatoire et itérations rapides.

• Inconvénients : Insertions et suppressions lentes (car les éléments doivent se décaler).

• Cas d'utilisation : lorsque vous devez accéder fréquemment à des éléments, comme récupérer des images vidéo dans un lecteur multimédia.
  

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("First");
arrayList.add("Second");

Disposition de la mémoire : Les ArrayLists maintiennent un bloc de mémoire contigu, redimensionné de 50 % ou plus lorsqu'il dépasse sa capacité.b. Liste liée

• Backed By : Une liste doublement chaînée.

• Meilleur adapté pour : insertions et suppressions fréquentes.

• Inconvénients : Temps d'accès plus lents en raison de la traversée du pointeur.

• Cas d'utilisation : Implémentation d'une playlist où des chansons sont ajoutées ou supprimées souvent.
  

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Node1");
linkedList.add("Node2");

Disposition de la mémoire : Les LinkedLists utilisent une mémoire non contiguë, chaque nœud pointant vers ses nœuds précédent et suivant.c. CopyOnWriteArrayList

• Objectif spécial : Variante thread-safe d'ArrayList.

• Comment ça marche : Crée une nouvelle copie du tableau sous-jacent à chaque modification.

• Meilleur adapté pour : Scénarios dans lesquels les lectures dépassent largement le nombre d'écritures, par exemple, la mise en cache des données fréquemment consultées.

• Inconvénients : gourmand en mémoire et lent pour les mises à jour.
  d. Vecteur

• Héritage : Introduit dans Java 1.0.

• Thread-Safety : la surcharge de synchronisation la rend plus lente que les alternatives modernes.

• Fun Fact : Comme les « blagues de papa » de List – pas vraiment drôles mais qui traînent toujours.

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1. Création de listes en Java Java propose plusieurs façons de créer une liste, chacune adaptée à des besoins spécifiques :
2. Instanciation directe :

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("First");
arrayList.add("Second");

• Utilisation de Arrays.asList() :

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Node1");
linkedList.add("Node2");

Remarque : Cela renvoie une liste de taille fixe, vous ne pouvez donc pas ajouter ou supprimer d'éléments.

• Listes immuables (Java 9 ) :

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

Immuable signifie pas de add(), remove() ou clear(), comme ce voisin qui ne laisse personne toucher sa pelouse.

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1. Méthodes courantes dans l'interface de liste Voici un aperçu des méthodes populaires et de leurs cas d’utilisation pratiques : un. ajouter(E e) Ajoute un élément à la fin de la liste.

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

b. ajouter (index int, élément E)
Insère un élément à l'index spécifié, en décalant les éléments suivants.

List<String> immutableList = List.of("X", "Y", "Z");

c. supprimer (index int)
Supprime l'élément à l'index spécifié.

list.add("Element");

d. obtenir (index int)
Récupère l'élément à l'index spécifié.

list.add(1, "Middle");

e. set(index int, élément E)
Remplace l'élément à la position spécifiée par un nouvel élément.

list.remove(0);

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1. Comment fonctionnent les listes en interne a. ArrayList Internals ArrayList est comme un conteneur magique qui double de taille lorsqu'il manque d'espace. Ce redimensionnement se produit en un temps O(n), mais les ajouts ultérieurs sont O(1). Sous le capot, un tableau Object[] est utilisé.Diagramme :

String element = list.get(2);

Une fois redimensionné :

list.set(1, "UpdatedElement");

b. LinkedList Internals Chaque élément (nœud) d'une LinkedList contient :

• Données

• Pointeur vers le nœud suivant

• Pointeur vers le nœud précédent (dans une liste doublement chaînée)

Le parcours est plus lent car l'accès à un index nécessite une itération sur les nœuds.
Schéma :

[Element1] [Element2] [Element3] [Null] ... [Null]

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1. Algorithmes avec listes Algorithmes de tri :
2. Collections.sort() : utilise TimSort, un hybride de tri par fusion et de tri par insertion.

• Comparateur personnalisé : Pour le tri basé sur une logique personnalisée.

[Element1] [Element2] [Element3] [NewElement] [Null] ... [Null]

Algorithmes de recherche :

• Recherche linéaire : O(n) – Scannez chaque élément.

• Recherche binaire : O(log n) – Nécessite une liste triée.
  

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("First");
arrayList.add("Second");

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1. Allocation et efficacité de la mémoire Les éléments ArrayList sont stockés dans un bloc contigu, garantissant une itération plus rapide mais une surcharge de mémoire lors du redimensionnement. LinkedList, d'autre part, stocke chaque élément dans des nœuds séparés avec des pointeurs, ce qui entraîne de meilleures performances d'insertion mais une utilisation plus élevée de la mémoire grâce aux pointeurs.

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1. Trucs et astuces pour gérer les listes
2. Éviter ConcurrentModificationException : utilisez Iterator ou ListIterator lors de la modification d'une liste pendant l'itération.

• Utiliser Streams pour la programmation fonctionnelle :

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Node1");
linkedList.add("Node2");

• Opérations par lots : Pour des modifications à grande échelle, préférez addAll(), removeAll() ou retenuAll() pour de meilleures performances.

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1. Identifier les problèmes les mieux adaptés aux listes Quand devriez-vous accéder à une liste sur, par exemple, un ensemble ou une file d'attente ?
2. Maintenir l'ordre d'insertion : toujours.

• Autoriser les doublons : Absolument.

• Opérations d'accès fréquent : Allez ArrayList.

• Modifications fréquentes : Allez LinkedList.

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1. Techniques avancées
2. Inverser une liste :

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

• Mélanger les éléments :

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

• Listes synchronisées :

List<String> immutableList = List.of("X", "Y", "Z");

• Flux parallèles pour les performances :

list.add("Element");

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1. Erreurs courantes et meilleures pratiques
2. Attention à NullPointerException : Vérifiez toujours si une liste est nulle avant les opérations.

• Utiliser les génériques : Spécifiez toujours le type pour éviter ClassCastException.

• Ne pas utiliser le nouveau ArrayList<>() dans les boucles : réutilisez les instances ou gérez-les correctement pour éviter OutOfMemoryError.

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Conclusion : devenez le chuchoteur de la liste !

Comprendre List en profondeur vous permet d'écrire des programmes Java efficaces, évolutifs et lisibles. C'est comme maîtriser les bases de la cuisine avant de vous lancer dans des recettes gastronomiques : vous vous épargnerez du code brûlé (et des toasts brûlés). N'hésitez pas à jouer avec les exemples, à créer des scénarios personnalisés et à exploiter la puissance de List. Et rappelez-vous, un développeur chevronné sait que chaque élément compte, tant dans la vie que dans List.

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Maintenant, allez-y, surmontez vos défis de codage grâce à votre nouvelle maîtrise des listes, et ne laissez plus jamais vos tableaux vous diriger !

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!