ArrayList 详情

ArrayList实现了List接口,是顺序容器,即元素存放的数据与放进去的顺序相同,允许放入null元素,底层通过数组实现。除该类未实现同步外,其余跟Vector大致相同。每个ArrayList都有一个容量(capacity),表示底层数组的实际大小,容器内存储元素的个数不能多于当前容量。当向容器中添加元素时,如果容量不足,容器会自动增大底层数组的大小。前面已经提过,Java泛型只是编译器提供的语法糖,所以这里的数组是一个Object数组,以便能够容纳任何类型的对象。

ArrayList_base

size(), isEmpty(), get(), set()方法均能在常数时间内完成,add()方法的时间开销跟插入位置有关,addAll()方法的时间开销跟添加元素的个数成正比。其余方法大都是线性时间。

为追求效率,ArrayList没有实现同步(synchronized),如果需要多个线程并发访问,用户可以手动同步,也可使用Vector替代。

方法剖析

set()

既然底层是一个数组ArrayListset()方法也就变得非常简单,直接对数组的指定位置赋值即可。

public E set(int index, E element) {
    rangeCheck(index);//下标越界检查
    E oldValue = elementData(index);
    elementData[index] = element;//赋值到指定位置,复制的仅仅是引用
    return oldValue;
}

get()

get()方法同样很简单,唯一要注意的是由于底层数组是Object[],得到元素后需要进行类型转换。

public E get(int index) {
    rangeCheck(index);
    return (E) elementData[index];//注意类型转换
}

add()

跟C++ 的vector不同,ArrayList没有push_back()方法,对应的方法是add(E e)ArrayList也没有insert()方法,对应的方法是add(int index, E e)。这两个方法都是向容器中添加新元素,这可能会导致capacity不足,因此在添加元素之前,都需要进行剩余空间检查,如果需要则自动扩容。扩容操作最终是通过grow()方法完成的。

private void grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//原来的1.5倍
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//扩展空间并复制
}

由于Java GC自动管理了内存,这里也就不需要考虑源数组释放的问题。

ArrayList_grow

空间的问题解决后,插入过程就显得非常简单。

ArrayList_add

add(int index, E e)需要先对元素进行移动,然后完成插入操作,也就意味着该方法有着线性的时间复杂度。

addAll()

addAll()方法能够一次添加多个元素,根据位置不同也有两个版本,一个是在末尾添加的addAll(Collection<? extends E> c)方法,一个是从指定位置开始插入的addAll(int index, Collection<? extends E> c)方法。跟add()方法类似,在插入之前也需要进行空间检查,如果需要则自动扩容;如果从指定位置插入,也会存在移动元素的情况。 addAll()的时间复杂度不仅跟插入元素的多少有关,也跟插入的位置相关。

remove()

remove()方法也有两个版本,一个是remove(int index)删除指定位置的元素,另一个是remove(Object o)删除第一个满足o.equals(elementData[index])的元素。删除操作是add()操作的逆过程,需要将删除点之后的元素向前移动一个位置。需要注意的是为了让GC起作用,必须显式的为最后一个位置赋null值。

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; //清除该位置的引用,让GC起作用
    return oldValue;
}

关于Java GC这里需要特别说明一下,有了垃圾收集器并不意味着一定不会有内存泄漏。对象能否被GC的依据是是否还有引用指向它,上面代码中如果不手动赋null值,除非对应的位置被其他元素覆盖,否则原来的对象就一直不会被回收。

 

 

 

我就在如果使用的是ArrayList,ArrayList使用了数组,虽然ArrayList中的数组是private的,但是可以使用反射获取到啊?就查看了一下源码,发现其中定义了一个elementData,但是这个数组既然使用transient,我记得使用transient的变量在序列化的时候,不会序列化,那如果我需要将这个对象反序列化,怎么确保其中的数据正常的反序列化呢??

后来发现在ArrayList中含有方法writeObject这个方法,顿时明白了,由于在ArrayList中的elementData这个数组的长度是变长的,java在扩容的时候,有一个扩容因子,也就是说这个数组的长度是大于等于ArrayList的长度的,我们不希望在序列化的时候将其中的空元素也序列化到磁盘中去,所以需要手动的序列化数组对象,所以使用了transient来禁止自动序列化这个数组
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作者:_Min 
来源:优快云 
原文:https://blog.youkuaiyun.com/guaiminbaobao/article/details/50628152 
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

内容概要:本文详细探讨了基于阻尼连续可调减振器(CDC)的半主动悬架系统的控制策略。首先建立了CDC减振器的动力学模型,验证了其阻尼特性,并通过实验确认了模型的准确性。接着,搭建了1/4车辆悬架模型,分析了不同阻尼系数对悬架性能的影响。随后,引入了PID、自适应模糊PID和模糊-PID并联三种控制策略,通过仿真比较它们的性能提升效果。研究表明,模糊-PID并联控制能最优地提升悬架综合性能,在平顺性和稳定性间取得最佳平衡。此外,还深入分析了CDC减振器的特性,优化了控制策略,并进行了系统级验证。 适用人群:从事汽车工程、机械工程及相关领域的研究人员和技术人员,尤其是对车辆悬架系统和控制策略感兴趣的读者。 使用场景及目标:①适用于研究和开发基于CDC减振器的半主动悬架系统的工程师;②帮助理解不同控制策略(如PID、模糊PID、模糊-PID并联)在悬架系统中的应用及其性能差异;③为优化车辆行驶舒适性和稳定性提供理论依据和技术支持。 其他说明:本文不仅提供了详细的数学模型和仿真代码,还通过实验数据验证了模型的准确性。对于希望深入了解CDC减振器工作原理及其控制策略的读者来说,本文是一份极具价值的参考资料。同时,文中还介绍了种控制策略的具体实现方法及其优缺点,为后续的研究和实际应用提供了有益的借鉴。
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