ArrayList浅析

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什么是链表？

链表，顾名思义，是一条相互链接的数据节点表。每个节点由两部分组成：数据和指向下一个节点的指针。链表的基本结构如下图所示：
链表结构图
一般来说，链表的头结点不存放具体的数据，所以也被称为哑节点（dummy node）。原因在于这样可以比较好地区分链表的头结点，而且可以大大简化链表的各种操作，避免很多不必要的边界讨论。

链表的种类

单向链表双向链表循环链表多向表（网状表）

链表的优缺点

这里的优缺点主要是和链表对应的另一个数据结构：数组相比得出的。
链表的优点在于：
1.物理存储单元上非连续，而且采用动态内存分配，能够有效的分配和利用内存资源；
2.节点删除和插入简单，不需要内存空间的重组。
作为一种数据结构，链表必然也有让人诟病的地方。链表的缺点在于：
1.不能进行索引访问，只能从头结点开始顺序查找；
2.数据结构较为复杂，需要大量的指针操作，容易出错。

数组

所谓数组，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合

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构造方法摘要
`ArrayList()` 构造一个初始容量为 10 的空列表。
`ArrayList(Collection<? extends E> c)` 构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。
`ArrayList(int initialCapacity)` 构造一个具有指定初始容量的空列表。

List数组：

ArrayList,Vector, LinkedList的存储性能和特性

ArrayList和Vector都是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，Vector由于使用了synchronized方法（线程安全），通常性能上较ArrayList差，而LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。

ArrayList底层是数组
List是线性表的数据结构，ArrayList是顺序存储的线性表，ArrayList实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输

LinkedList底层是链表
LinkedList是链式存储的线性表，实质是双向链表，实现了List和Deque接口。Deque代表双端队列，既可以当做队列也可以当作栈。

Vector和ArrayList区别
Vector提供synchronized修饰方法，是线程安全版本的ArrayList
.Vector 本质是一个数组，其实所有集合都是数组，从JAVA 来说搞成了对象

ArryList和Vector可变长度数组的原理：
当默认10的长度的数组不够存储时，会建立一个新数组。将原来数组的内容拷贝到新的数组当中，并将新增加的元素追加到拷贝完的数组尾，如果仍然不够重复上述动作。其中,ArryList的增加是以原来50%长度进行增加，而Vector是按照100%延长。这里在添一点就是：ArryList是线程不安全的，Vector是安全的。由于是否有锁的判断将影响效率。故Arrylist效率远远高于Vector。而且只要是常用的容器就不是同步的，因为同步效率比较低。

ArrayList（）初始化时为10的空列表

    public ArrayList(int initialCapacity) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }

    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this(10);
    }

add时计算当前最小的长度和最大（10）的比较：

知识点：>>1是二分之一的表示形式

public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // size初始化为0                         
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }                


private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        modCount++;//protected transient int modCount = 0;
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)// private transient Object[] elementData;初始化数组
            grow(minCapacity);
    }

 private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//增加二分之一
        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);// 复制指定的数组，截取或用 null 填充（如有必要），以使副本具有指定的长度
    }