可变数组集合ArrayList

Posted 2020-09-29 连先森

List 接口的大小可变数组的实现。实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。（此类大致上等同于 Vector 类，除了此类是不同步的。）

每个ArrayList实例都有一个容量，默认长度是10，ArrayList将添加的对象实质上

是保存在Object数组中，当保存对象的数量足够多且达到容器长度的最大值时，ArrayList

会进行扩容，每次扩容大小的当前数组长度的1/2，保存的元素可以是Null值 且可以重复。

主要特征：

1.未了保证容器有足够多的空间保存元素，又不浪费内存空间，每次添加元素都要确认长度是否

够用，如果达到容量上限，将进行扩容。

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

View Code

2.为了实现快速查询，类内部通过属性size来对元素进行计数

    /**
     * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
     *
     * @serial
     */
    private int size;

View Code

    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

View Code

3.在删除元素时，所有在删除元素索引位置的其他元素将往左移，对性能有一定影响

    /**
     * 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;
    }

View Code

4.元素替换操作是指定索引位置，修改当前索引位置变量指向的内存地址，并未引起位置变动，所以性能是没问题的。

 

    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }

View Code