ArrayList扩容机制

ArrayList在添加元素时会进行扩容。初始容量为0的ArrayList会在添加第一个元素时扩容,首次扩容为10。之后每次扩容通常是上一次容量的1.5倍,但具体取决于数组长度的移位计算。如果使用addAll,且ArrayList为空,第一次扩容会变成添加元素的个数;若已有元素,会取当前容量和添加元素个数的最大值作为扩容长度。

ArrayLIst()会使用长度为0的数组
ArrayLIst(int initialCapacity)会使用指定容量的数组
public ArrayList(Collection <? extends E> c)如果是这种集合类型的数组。那么会使用集合大小c作为初始容量

什么时候会扩容呢?
我们往数组里添加第一个元素时,发现容量不够了,因为发现容量是0,这时就进行第一次扩容
当继续添加元素至又发现容量不够时,开始进行扩容
add扩容
首次扩容为10
默认扩容是上一次容量的1.5倍。其实1.5倍也不是很准确,他是根据数组的长度进行移位来确定扩容倍速的。比如数组长度为15,0000 1111,>>移位后0000 0111,为7.然后再加上原始容量15,得到22。
addAll扩容
1.当ArrayList中没有元素来进行扩容:
第一次扩容会扩容成10。当添加的元素超过10时,第一次扩容会扩容成添加元素个数的值。(比如添加11个元素,第一次扩容就会扩容成11)
用addAll,当原始容量不够时,会将默认长度(10)和添加元素个数进行比较,两者取最大值作为扩容长度。
2.ArrayList中有元素再进行扩容:同上。

Java中的`ArrayList`是一种基于动态数组实现的集合类,它能够根据需要自动调整内部数组的大小以适应元素的增删操作。其扩容机制是通过重新分配一个更大的数组,并将原有数据复制到新数组中来实现的。 当向`ArrayList`中添加元素时,如果当前数组的空间不足以容纳新的元素,则会触发扩容操作[^1]。具体来说,扩容的过程如下: 1. **计算新容量**:通常情况下,`ArrayList`在扩容时会将其容量增加原来的大约50%(即原容量乘以1.5)。这个增长因子可以通过自定义子类来改变。 2. **创建新数组**:根据计算出的新容量创建一个新的数组。 3. **数据迁移**:将旧数组中的所有元素复制到新的数组中。 4. **更新引用**:将指向旧数组的引用更新为指向新数组。 这种机制保证了`ArrayList`可以在运行时灵活地管理内存空间,同时也尽量减少了频繁的内存分配和复制带来的性能开销。然而,由于每次扩容都需要进行一次数组拷贝,因此对于大量连续插入的操作可能会带来一定的性能影响。为了优化这种情况,在已知大致元素数量的情况下,可以预先设置足够的初始容量以减少扩容次数。 下面是一个简单的示例代码,演示了如何查看和初始化具有特定容量的`ArrayList`: ```java import java.util.ArrayList; public class Main { public static void main(String[] args) { // 初始化一个初始容量为10的ArrayList ArrayList<String> list = new ArrayList<>(10); // 添加元素 for (int i = 0; i < 20; ++i) { list.add("Element " + i); } // 输出当前容量(注意:实际容量可能不对外暴露,这里仅展示元素) System.out.println("Current elements count: " + list.size()); } } ``` 在这个例子中,尽管我们设置了初始容量为10,但随着更多元素被添加进去,`ArrayList`会自动进行扩容以确保有足够的空间存储所有的元素。
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