arraylist中set（index，object）与add（index，object）方法的区别

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本文详细介绍了集合操作中的set和add方法，解释了它们的功能及使用场景。

set：将原来index位置上的object的替换掉

add：将原来index位置上的向后移动


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evilcry2012的专栏
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手把手教你实现 ArrayList 的 get () 与 set ()：索引访问的底层原理与优化
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xhyzfl的专栏
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List list = new ArrayList();在这段源码中，构造方法初始化了一个空数组。DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA就是一个空数组。在这个时候，list就只是一个空数组，size=0，length=0；list.add("java");在执行add操作的时候，size = 0,length=0当size+1 - length >0时，也就是此时...
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<think>嗯，用户现在想了解JDK 1.7中ArrayList的add、remove（通过索引和对象）、get和set方法的具体实现和用法。我需要结合之前提供的引用来回答，尤其是引用[3]里关于remove(Object o)的源码分析。不过用户之前的问题和回答主要集中在JDK1.7的特性，所以现在需要详细解释ArrayList这几个核心方法的实现。 首先，我需要确认用户提供的引用内容。引用[1]和[2]是关于JDK1.8的ArrayList构造函数和类定义，而引用[3]是JDK1.7的remove方法源码，包括fastRemove的实现。用户可能误引用了1.8的内容，但问题明确是关于1.7的，所以需要专注于1.7的源码分析。 接下来，用户提到的add、remove（索引和对象）、get和set方法。我需要分别分析每个方法的源码实现，并解释其用法和注意事项。例如，add方法涉及数组扩容，remove通过索引和对象的不同处理，get和set的简单数组访问等。 需要注意的是，JDK1.7和1.8在ArrayList的实现上有一些差异，比如默认容量和初始化方式。根据引用[1]，JDK1.8的无参构造函数使用DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，而1.7可能有所不同，可能需要查阅1.7的源码确认。不过用户的问题是关于1.7的，所以需要确保引用的源码版本正确。 在回答中，需要将每个方法分开讲解，给出代码示例和源码分析，比如add方法如何检查容量，扩容机制是怎样的（比如增长到原来的1.5倍），remove方法如何移动数组元素，fastRemove的细节，以及通过对象删除时如何遍历和比较元素。此外，还要指出这些方法的时间复杂度和使用时的注意事项，比如并发修改异常等。 另外，用户可能在实际使用中遇到问题，比如在迭代时直接调用remove导致ConcurrentModificationException，这时需要解释fail-fast机制，以及如何正确使用Iterator的remove方法。这些虽然不是直接的方法实现，但属于相关注意事项，对用户有帮助。 最后，生成相关问题时要围绕ArrayList的实现细节、性能优化、线程安全等方面，确保问题有针对性，帮助用户深入理解。</think>以下是对JDK 1.7中`ArrayList`核心方法`add`、`remove`（索引/对象）、`get`和`set`的源码解析及用法说明： --- ### 一、`add`方法实现 #### 1. **添加元素到末尾** ```java public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // 容量检查与扩容 elementData[size++] = e; // 尾部插入元素 return true; } ``` - **扩容机制**：当数组已满时，按公式`newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)`扩容（即1.5倍）[^4] - **示例**： ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Java"); // 首次添加时初始化容量为10 ``` #### 2. **指定位置插入元素** ```java public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); // 索引越界检查 ensureCapacityInternal(size + 1); System.arraycopy(elementData, index, elementData, index+1, size - index); // 元素右移 elementData[index] = element; size++; } ``` - **时间复杂度**：$O(n)$（需要移动元素） - **示例**： ```java list.add(1, "JDK1.7"); // 在索引1处插入元素 ``` --- ### 二、`remove`方法实现 #### 1. **按索引删除** ```java public E remove(int index) { rangeCheck(index); // 索引合法性检查 E oldValue = elementData(index); // 获取被删除元素 int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 左移覆盖 elementData[--size] = null; // 置空末尾元素以帮助GC return oldValue; } ``` - **示例**： ```java list.remove(0); // 删除第一个元素 ``` #### 2. **按对象删除**（引用[3]源码） ```java public boolean remove(Object o) { if (o == null) { // 处理null值 for (int index = 0; index < size; index++) if (elementData[index] == null) { fastRemove(index); return true; } } else { // 非null值通过equals比较 for (int index = 0; index < size; index++) if (o.equals(elementData[index])) { fastRemove(index); return true; } } return false; } 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; // 清理末尾引用 } ``` - **特点**：只删除第一个匹配项，时间复杂度$O(n)$（遍历+移动） - **示例**： ```java list.remove("Java"); // 删除首次出现的"Java" ``` --- ### 三、`get`与`set`方法 #### 1. **获取元素**（直接数组访问） ```java public E get(int index) { rangeCheck(index); // 索引校验 return elementData(index); // 直接返回数组元素 } ``` - **时间复杂度**：$O(1)$ - **示例**： ```java String item = list.get(0); // 获取第一个元素 ``` #### 2. **修改元素** ```java public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); E oldValue = elementData(index); elementData[index] = element; // 直接替换数组元素 return oldValue; } ``` - **示例**： ```java list.set(0, "JDK1.8"); // 替换第一个元素 ``` --- ### 四、关键注意事项 1. **线程不安全**：所有操作未同步，多线程操作需手动加锁或用`Collections.synchronizedList` 2. **快速失败机制**：迭代时修改集合会触发`ConcurrentModificationException`（通过`modCount`校验） 3. **内存优化**：调用`trimToSize()`可释放未使用的数组空间 --- ### 五、性能对比 | 方法 | 平均时间复杂度 | 备注 | |------------|----------------|--------------------------| | `add` | 均摊$O(1)$ | 尾部插入无需移动元素 | | `add(index)` | $O(n)$ | 需要移动后续元素 | | `remove(index)` | $O(n)$ | 同上 | | `remove(Object)` | $O(n)$ | 需遍历+移动 | | `get/set` | $O(1)$ | 直接通过索引访问数组元素 | ---
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