Java集合扩容机制深度解析

引言

在Java中,ArrayListHashMap 是常见的集合类,它们的性能与扩容机制密切相关。在本文中,我们将深入剖析这两个集合类的扩容机制,透过底层实现理解它们在元素数量增加时如何进行动态扩容。

1. ArrayList的扩容机制

1.1 初始容量和添加元素

ArrayList 是动态数组的实现,在初始状态下容量为10。当我们向数组中添加元素时,如果元素数量超过当前容量,就会触发扩容操作。

1.2 扩容策略

每次扩容时,ArrayList 会将当前容量的1.5倍分配给数组,即新容量为原容量的1.5倍。扩容时,会创建一个新数组,并将原数组中的元素复制到新数组中。

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); // 初始容量为10
list.add("Element 1");
// ...
list.add("Element 11"); // 超过容量,进行扩容,新容量为 (10 * 1.5) = 15

1.3 预设初始容量

在实际应用中,我们可以通过在创建 ArrayList 时指定初始容量,以减少扩容的频率,提高性能。

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(100); // 指定初始容量为100

2. HashMap的扩容机制

2.1 初

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