ArrayList

 

属性项

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;  默认初始容量

private transient Object[] elementData;  元素的存放数组结构

private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

调用无参构造初始化时设置elementData=EMPTY_ELEMENTDATA,即空的数组,防止异常出现

private int size;  实际长度,添加元素时加一删除时减一

 

构造器

ArrayList():设置elementDate为空的数组

ArrayList(int):初始化对应长度的数组

ArrayList(Collection):设置size以及elementData

 

主要方法

add(e):不安全的扩容

reomve(i) 不安全的

size() 返回的是size的值

clear() 设置数组中元素为null,并设置size为0

属性:Object[] date,int size

Object[] date:存储空间的起始位置

int size:当前线性表的长度

int default_capicaty:默认初始化长度,10

源码分析

初始化

设置size=0,同时使用设定或者 default_capicaty初始化数组date

插入

如排队购票中,某个人插入队中,如果序列长度不足需增加队列长度,随后逐个移动元素。

待插入的下标位置是否在当前序列合法位置内:rangeCheckForAdd(index);

如果Size+1 > 数组长度,则数组扩容,newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

使用的方法:elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)

逐个后移: System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index)

插入元素到特定位置并增加序列的长度:elementData[index] = element;size++;

删除特定下标元素

下标校验并移动数组System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,size - index - 1)

便利,获取特定下标元素

数组便利

长度获取,为空判断,置空

通过size进行长度以及为空操作;置空时设置size=0,date=null

优缺点

适合于长度固定或者比较小的队列,其便利速度快,但是插入删除操作速率慢

 

### ArrayList 的使用方法和特性 #### 存储性能 ArrayList 是基于动态数组实现的列表[^2]。在底层,它使用一个数组来存储元素,并在需要时自动扩容。这种设计使得 ArrayList 在进行按索引访问时性能非常高,但在插入和删除操作上可能表现不如链表。 #### 特性 1. **动态扩容**:ArrayList 在添加新元素时,如果当前数组已满,它会创建一个更大的数组(通常是原大小的 1.5 倍),然后将原数组的元素复制到新数组中。这种机制虽然避免了频繁的扩容,但在进行大批量元素添加时,扩容操作可能导致性能下降。 2. **随机访问**:由于底层使用数组存储,ArrayList 支持通过索引直接访问元素,时间复杂度为 O(1),因此非常适合频繁的随机读取操作。 3. **顺序存储**:ArrayList 中元素的存储是连续的数组位置,任何中间位置的插入或删除操作都需要移动元素,因此插入或删除操作的时间复杂度为 O(n)[^2]。 #### 使用场景 ArrayList 非常适合需要频繁随机访问元素的场景,而不适合频繁进行插入和删除操作的场景。 #### 示例用法 以下是一个简单的 ArrayList 使用示例: ```java import java.util.ArrayList; public class ArrayListExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个ArrayList ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); // 添加元素 list.add("Apple"); list.add("Banana"); list.add("Cherry"); // 访问元素 System.out.println("Element at index 1: " + list.get(1)); // 插入元素 list.add(1, "Apricot"); System.out.println("List after insertion: " + list); // 删除元素 list.remove(2); System.out.println("List after deletion: " + list); // 检查元素是否存在 boolean containsBanana = list.contains("Banana"); System.out.println("List contains 'Banana': " + containsBanana); } } ``` #### 性能分析 - **查找操作**:通过索引访问的时间复杂度为 O(1),因为可以直接定位数组中的位置。 - **插入/删除操作**:在末尾添加元素的时间复杂度为 O(1),但在中间或头部插入/删除元素时,时间复杂度为 O(n),因为需要移动数组中的元素。 - **扩容开销**:当数组容量不够时,ArrayList 需要进行扩容操作,扩容的时间复杂度为 O(n),因为所有元素需要被复制到新的数组中。 #### 线程安全 ArrayList 不是线程安全的。如果需要线程安全的列表,可以使用 Vector 或者使用 Collections.synchronizedList 方法来包装 ArrayList。 ###
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