Java中ArrayList的工作原理詳解
1.ArrayList
以數(shù)組實(shí)現(xiàn)。節(jié)約空間,但數(shù)組有容量限制。超出限制時(shí)會(huì)增加50%容量,用System.arraycopy()復(fù)制到新的數(shù)組。因此最好能給出數(shù)組大小的預(yù)估值。默認(rèn)第一次插入元素時(shí)創(chuàng)建大小為10的數(shù)組。按數(shù)組下標(biāo)訪問(wèn)元素-get(i)、set(i,e)的性能很高,這是數(shù)組的基本優(yōu)勢(shì)。如果按下標(biāo)插入元素、刪除元素-add(i,e)、remove(i)、remove(e),則要用System.arraycopy()來(lái)復(fù)制移動(dòng)部分受影響的元素,性能就變差了。越是前面的元素,修改時(shí)要移動(dòng)的元素越多。直接在數(shù)組末尾加入元素-常用的add(e),刪除最后一個(gè)元素則無(wú)影響。
ArrayList是一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),最重要的一點(diǎn)就是它的自動(dòng)擴(kuò)容。
2.構(gòu)造方法
ArrayList提供了三個(gè)構(gòu)造方法:
ArrayList(int initialCapacity):指定容量 ArrayList():構(gòu)造一個(gè)默認(rèn)容量為10的ArrayList ArrayList(Collection<? extends E> c):構(gòu)造一個(gè)指定Collection的ArrayList
3.add
// 添加指定元素到list末尾 public boolean add(E e) { // 檢查是否需要擴(kuò)容 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! // 賦值 elementData[size++] = e; return true; } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { // 比較默認(rèn)的容量10和傳入的容量,返回大點(diǎn)的數(shù) minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } //擴(kuò)容 ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { // 記錄修改次數(shù) modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code // 記錄當(dāng)前l(fā)ist的容量 int oldCapacity = elementData.length; // 擴(kuò)展為原來(lái)的1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 如果擴(kuò)展1.5倍還不能滿足,直接擴(kuò)展為需求值 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); }
也就是說(shuō),當(dāng)增加數(shù)據(jù)的時(shí)候,如果ArrayList的大小已經(jīng)不滿足需求時(shí),那么數(shù)組大小就會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍,之后就是把老的數(shù)據(jù)拷貝新的數(shù)組里面。例如我創(chuàng)建的list的容量時(shí)10,當(dāng)我們已經(jīng)添加了10個(gè)元素的之后,再添加就會(huì)進(jìn)行自動(dòng)擴(kuò)容到15。
get,set
public E get(int index) { rangeCheck(index); return elementData(index); } public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); E oldValue = elementData(index); elementData[index] = element; return oldValue; }
get()和set()就比較簡(jiǎn)單了,進(jìn)行范圍檢查后就可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作了。由于ArrayList是動(dòng)態(tài)數(shù)組,所以我們完全可以根據(jù)下標(biāo)來(lái)獲取ArrayList中的元素,而且速度還比較快,故ArrayList長(zhǎng)于隨機(jī)訪問(wèn)。
remove
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; }
remove()首先進(jìn)行范圍檢查,然后計(jì)算移動(dòng)的開(kāi)始位置,如果大于0的話就進(jìn)行移動(dòng)并返回舊值
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助,同時(shí)也希望多多支持腳本之家!
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