1.ArrayList是一个相对来说比较简单的数据结构,最重要的一点就是它的自动扩容,可以认为就是我们常说的“动态数组”。
来看一段简单的代码: 1 2 3 4 5 | ArrayList |
在执行这四条语句时,是这么变化的:
其中,add
操作可以理解为直接将数组的内容置位,remove
操作可以理解为删除index为0的节点,并将后面元素移到0处。 2. add函数
当我们在ArrayList中增加元素的时候,会使用add
函数。他会将元素放到末尾。具体实现如下:
1 2 3 4 5 | public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } |
我们可以看到他的实现其实最核心的内容就是ensureCapacityInternal
。这个函数其实就是自动扩容机制的核心。我们依次来看一下他的具体实现
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; // 扩展为原来的1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 如果扩为1.5倍还不满足需求,直接扩为需求值 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); } |
也就是说,当增加数据的时候,如果ArrayList的大小已经不满足需求时,那么就将数组变为原长度的1.5倍,之后的操作就是把老的数组拷到新的数组里面。例如,默认的数组大小是10,也就是说当我们add
10个元素之后,再进行一次add时,就会发生自动扩容,数组长度由10变为了15具体情况如下所示:
3 set和get函数
Array的put和get函数就比较简单了,先做index检查,然后执行赋值或访问操作:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); E oldValue = elementData(index); elementData[index] = element; return oldValue; } public E get(int index) { rangeCheck(index); return elementData(index); } |
4 remove函数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | public E remove(int index) { rangeCheck(index); modCount++; E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) // 把后面的往前移 System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 把最后的置null elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; } |
注释很清楚:
Removes the element at the specified position in this list. Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their indices).