理解 ArrayList.indexOf() 方法
在java中，arraylist 提供了一个 indexof(object o) 方法，用于返回指定元素在列表中第一次出现的索引，如果列表中不包含该元素，则返回 -1。初学者在使用此方法时常常会产生误解，尤其是在尝试获取遍历过程中当前元素的索引时。
考虑以下代码片段，它试图遍历一个列表 a，并将其元素的索引添加到另一个列表 b 中：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class IndexMisuseExample {
public static void main(String[] args) {
List a = new ArrayList<>();
a.add(2);
a.add(5);
a.add(1);
List b = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
// 尝试将索引值添加到列表b
b.add(a.indexOf(i));
}
System.out.println("array b: " + b);
}
} 运行上述代码，输出结果是 array b: [-1, 2, 0]。这与期望的 [0, 1, 2] 大相径庭。
错误原因分析
之所以会出现 [-1, 2, 0] 这样的输出，是因为 a.indexOf(i) 的行为并非如预期。让我们逐步分析循环的每一次迭代：
-
i = 0:
- a.indexOf(0) 尝试在列表 a 中查找值 0。
- 列表 a (当前为 [2, 5, 1]) 中不包含 0。
- 因此，a.indexOf(0) 返回 -1，并被添加到列表 b 中。
-
i = 1:
- a.indexOf(1) 尝试在列表 a 中查找值 1。
- 列表 a 中包含 1，它位于索引 2 处。
- 因此，a.indexOf(1) 返回 2，并被添加到列表 b 中。
-
i = 2:
- a.indexOf(2) 尝试在列表 a 中查找值 2。
- 列表 a 中包含 2，它位于索引 0 处。
- 因此，a.indexOf(2) 返回 0，并被添加到列表 b 中。
循环结束后，列表 b 的内容就成了 [-1, 2, 0]。问题在于，a.indexOf(i) 查找的是 i 这个值在列表 a 中的索引，而不是当前循环迭代的索引 i 本身。
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
正确获取并添加索引
如果目标是获取循环迭代过程中当前的索引值（即 0, 1, 2, ...）并将其添加到另一个列表中，那么最直接、最简洁的方法是直接使用循环变量 i。因为 i 在每次迭代中就代表了当前元素的索引。
以下是实现预期结果的正确代码：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class CorrectIndexExample {
public static void main(String[] args) {
List a = new ArrayList<>();
a.add(2);
a.add(5);
a.add(1);
List b = new ArrayList<>();
// 正确地将索引值添加到列表b
for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
b.add(i); // 直接添加当前的循环索引值
}
System.out.println("array b: " + b);
}
} 运行这段代码，输出将是 array b: [0, 1, 2]，这正是我们所期望的结果。
另一种方法探讨：a.indexOf(a.get(i))
虽然直接添加 i 是最推荐的方法，但有时也会看到 b.add(a.indexOf(a.get(i))) 这样的写法。这种方法也能在特定情况下得到 [0, 1, 2] 的结果，但它不够直接，并且存在潜在的问题。
让我们分析 a.indexOf(a.get(i))：
- a.get(i): 首先，这会获取列表 a 中位于索引 i 处的元素值。
- a.indexOf(value): 然后，它会查找这个获取到的 value 在列表 a 中第一次出现的索引。
当列表 a 中的元素都是唯一的时，a.indexOf(a.get(i)) 确实会返回 i。例如：
- i = 0: a.get(0) 是 2。a.indexOf(2) 返回 0。
- i = 1: a.get(1) 是 5。a.indexOf(5) 返回 1。
- i = 2: a.get(2) 是 1。a.indexOf(1) 返回 2。
然而，如果列表 a 包含重复元素，这种方法就会产生非预期的结果。例如：
Listc = new ArrayList<>(); c.add(2); c.add(5); c.add(2); // 重复元素 List d = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < c.size(); i++) { d.add(c.indexOf(c.get(i))); // 使用 indexOf(get(i)) } System.out.println("array d: " + d); // 输出: [0, 1, 0]
在这个例子中，当 i=2 时，c.get(2) 是 2。但 c.indexOf(2) 会返回 0 (因为 2 第一次出现在索引 0 处)，而不是 2。这显然不符合我们想要获取当前遍历索引的目的。
因此，b.add(a.indexOf(a.get(i))) 这种写法不仅效率较低（进行了两次列表操作），而且在存在重复元素时会导致逻辑错误。
总结与最佳实践
- 区分查找值与获取索引：ArrayList.indexOf(Object o) 方法是用来查找特定值在列表中第一次出现的索引。它不是用来获取当前循环迭代的索引。
- 直接使用循环变量：当你的目标是获取一个列表在遍历过程中每个元素的索引值本身（即 0, 1, 2, ...）时，最简单、最准确且最高效的方法是直接将循环变量（例如 for (int i = 0; ...) 中的 i）添加到目标列表中。
- 避免冗余和错误：尽量避免使用 a.indexOf(a.get(i)) 这种间接且有潜在错误的方法来获取当前索引，尤其是在处理可能包含重复元素的列表时。
通过清晰地理解 indexOf() 的功能以及循环变量的用途，开发者可以避免常见的逻辑错误，并编写出更简洁、更高效的Java代码。
