java ArrayList.remove()的三种错误用法以及六种正确用法详解

发布时间：2020-09-02 07:43:37 作者：逆水_行舟
来源：脚本之家阅读：404

java集合中，list列表应该是我们最常使用的，它有两种常见的实现类：ArrayList和LinkedList。ArrayList底层是数组，查找比较方便；LinkedList底层是链表，更适合做新增和删除。但实际开发中，我们也会遇到使用ArrayList需要删除列表元素的时候。虽然ArrayList类已经提供了remove方法，不过其中有潜在的坑，下面将介绍remove方法的三种错误用法以及六种正确用法。

1、错误用法

1.1、for循环中使用remove(int index)，列表从前往后遍历

首先看一下ArrayList.remove(int index)的源码，读代码前先看方法注释：移除列表指定位置的一个元素，将该元素后面的元素们往左移动一位。返回被移除的元素。

源代码也比较好理解，ArrayList底层是数组，size是数组长度大小，index是数组索引坐标，modCount是被修改次数的计数器，oldValue就是被移除索引的元素对象，numMoved是需要移动的元素数量，如果numMoved大于0，则执行一个数组拷贝（实质是被移除元素后面的元素都向前移动一位）。然后数组长度size减少1，列表最后一位元素置为空。最后将被移除的元素对象返回。

  /**
   * Removes the element at the specified position in this list.
   * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
   * indices).
   *
   * @param index the index of the element to be removed
   * @return the element that was removed from the list
   * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
   */
  public E remove(int index) {
    rangeCheck(index);
 
    modCount++;
    E oldValue = elementData(index);
 
    int numMoved = size - index - 1;
    if (numMoved > 0)
      System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
               numMoved);
    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
 
    return oldValue;
  }

如果在for循环中调用了多次ArrayList.remove()，那代码执行结果是不准确的，因为每次每次调用remove函数，ArrayList列表都会改变数组长度，被移除元素后面的元素位置都会发生变化。比如下面这个例子，本来是想把列表中奇数位置的元素都移除，但最终得到的结果是[2,3,5]。

    List<Long> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1L, 2L, 3L, 4L, 5L));
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
      if (i % 2 == 0) {
        list.remove(i);
      }
    }
    //最终得到[2,3,5]

1.2、直接使用list.remove(Object o)

ArrayList.remove(Object o)源码的逻辑和ArrayList.remove(int index)大致相同：列表索引坐标从小到大循环遍历，若列表中存在与入参对象相等的元素，则把该元素移除，后面的元素都往左移动一位，返回true，若不存在与入参相等的元素，返回false。

  public boolean remove(Object o) {
    if (o == null) {
      for (int index = 0; index < size; index++)
        if (elementData[index] == null) {
          fastRemove(index);
          return true;
        }
    } else {
      for (int index = 0; index < size; index++)
        if (o.equals(elementData[index])) {
          fastRemove(index);
          return true;
        }
    }
    return false;
  }
 
  /*
   * Private remove method that skips bounds checking and does not
   * return the value removed.
   */
  private void fastRemove(int index) {
    modCount++;
    int numMoved = size - index - 1;
    if (numMoved > 0)
      System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
               numMoved);
    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
  }

如果直接对list调用了该方法，代码结果可能会不准确。例子如下：这段代码本想移除列表中全部值为2的元素，结果并没有成功。

    List<Long> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1L, 2L, 2L, 4L, 5L));
    list.remove(2L);
    //最终得到[1,2,4,5]

1.3、Arrays.asList()之后使用remove()

为啥使用了Arrays.asList()之后使用remove是错误用法，我们看一下asList()的源码就能知道了。Arrays.asList()返回的是一个指定数组长度的列表，所以不能做Add、Remove等操作。至于为啥是返回的是固定长度的，看下面源码，asList()函数中调用的new ArrayList<>()并不是我们常用的ArrayList类，而是一个Arrays的内部类，也叫ArrayList，而且这个内部类也是基于数组实现的，但它有一个明显的关键字修饰，那就是final。都用final修饰了，那是肯定不能再对它进行add/remove操作的。如果非要在Arrays.asList之后使用remove，正确用法参见2.5。

  public static <T> List<T> asList(T... a) {
    return new ArrayList<>(a);
  }
 
  private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
    implements RandomAccess, java.io.Serializable
   {
    private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
    private final E[] a;
 
    ArrayList(E[] array) {
      a = Objects.requireNonNull(array);
    }
  }

2、正确用法

2.1、直接使用removeIf()

使用removeIf()这个方法前，我是有点害怕的，毕竟前面两个remove方法都不能直接使用。于是小心翼翼的看了removeIf函数的方法。确认过源码，是我想要的方法！

源码如下：removeIf()的入参是一个过滤条件，用来判断需要移除的元素是否满足条件。方法中设置了一个removeSet，把满足条件的元素索引坐标都放入removeSet，然后统一对removeSet中的索引进行移除。源码相对复杂的是BitSet模型，源码这里不再贴了。

public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
    Objects.requireNonNull(filter);
    // figure out which elements are to be removed
    // any exception thrown from the filter predicate at this stage
    // will leave the collection unmodified
    int removeCount = 0;
    final BitSet removeSet = new BitSet(size);
    final int expectedModCount = modCount;
    final int size = this.size;
    for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
      @SuppressWarnings("unchecked")
      final E element = (E) elementData[i];
      if (filter.test(element)) {
        removeSet.set(i);
        removeCount++;
      }
    }
    if (modCount != expectedModCount) {
      throw new ConcurrentModificationException();
    }
 
    // shift surviving elements left over the spaces left by removed elements
    final boolean anyToRemove = removeCount > 0;
    if (anyToRemove) {
      final int newSize = size - removeCount;
      for (int i=0, j=0; (i < size) && (j < newSize); i++, j++) {
        i = removeSet.nextClearBit(i);
        elementData[j] = elementData[i];
      }
      for (int k=newSize; k < size; k++) {
        elementData[k] = null; // Let gc do its work
      }
      this.size = newSize;
      if (modCount != expectedModCount) {
        throw new ConcurrentModificationException();
      }
      modCount++;
    }
 
    return anyToRemove;
  }

removeIf()的使用方法如下所示（jdk8），结果满足预期。

  List<Long> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1L, 2L, 2L, 4L, 5L));
  list.removeIf(val -> val == 2L);
  //结果得到[1L,4L,5L]

2.2、在for循环之后使用removeAll(Collection<?> c)

这种方法思路是for循环内使用一个集合存放所有满足移除条件的元素，for循环结束后直接使用removeAll方法进行移除。removeAll源码如下，还是比较好理解的：定义了两个数组指针r和w，初始都指向列表第一个元素。循环遍历列表，r指向当前元素，若当前元素没有满足移除条件，将数组[r]元素赋值给数组[w]，w指针向后移动一位。这样就完成了整个数组中，没有被移除的元素向前移动。遍历完列表后，将w后面的元素都置空，并减少数组长度。至此完成removeAll移除操作。

public boolean removeAll(Collection<?> c) {
    Objects.requireNonNull(c);
    return batchRemove(c, false);
  }
 
private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
    final Object[] elementData = this.elementData;
    int r = 0, w = 0;
    boolean modified = false;
    try {
      for (; r < size; r++)
        if (c.contains(elementData[r]) == complement)
          elementData[w++] = elementData[r];
    } finally {
      // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
      // even if c.contains() throws.
      if (r != size) {
        System.arraycopy(elementData, r,
                 elementData, w,
                 size - r);
        w += size - r;
      }
      if (w != size) {
        // clear to let GC do its work
        for (int i = w; i < size; i++)
          elementData[i] = null;
        modCount += size - w;
        size = w;
        modified = true;
      }
    }
    return modified;
  }

正确使用方式如下：

List<Long> removeList = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
      if (i % 2 == 0) {
        removeList.add(list.get(i));
      }
    }
    list.removeAll(removeList);

2.3、list转为迭代器Iterator的方式

迭代器就是一个链表，直接使用remove操作不会出现问题。

Iterator<Integer> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
 if (it.next() % 2 == 0)
 it.remove();
}

2.4、for循环中使用remove(int index), 列表从后往前遍历

前面1.1也是for循环，为啥从后往前遍历就是正确的呢。因为每次调用remove(int index)，index后面的元素会往前移动，如果是从后往前遍历，index后面的元素发生移动，跟index前面的元素无关，我们循环只去和前面的元素做判断，因此就没有影响。

for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) {
      if (list.get(i).longValue() == 2) {
        list.remove(i);
      }
    }

2.5、Arrays.asList()之后使用remove()

Arrays.asList()之后需要进行add/remove操作，可以使用下面这种方式：

String[] arr = new String[3];
List list = new ArrayList(Arrays.asList(arr));

2.6、使用while循环

使用while循环，删除了元素，索引便不+1，在没删除元素时索引+1

int i=0;
while (i<list.size()) {
 if (i % 2 == 0) {
 list.remove(i);
 }else {
 i++;
 }
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持亿速云。

java ArrayList.remove()的三种错误用法以及六种正确用法详解

相关阅读