Java集合框架(一)-ArrayList

大佬理解->Java集合之ArrayList

1、ArrayList的特点

存放的元素有序
元素不唯一(可以重复)
随机访问
插入删除元素
非线程安全

2、底层实现

底层初始化,使用一个Object类型的空对象数组,初始长度为0; 

源码

//Object类型对象数组引用 transient Object[] elementData; //默认空的Object数组 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //实例化时,将Object类型对象数组引用 指向 默认空的Object数组 public ArrayList() {     this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }  

首次添加元素,自动进行扩容,默认扩充容量是10(数组的长度,也就是集合存放元素的个数);

源码

//如果是第一次添加元素 public boolean add(E e) {     //private int size; //size = 0;     //调用ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法     ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!     elementData[size++] = e;     return true; }  //minCapacity = 1; private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {     //调用calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity)方法     ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); }  private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {     //判断是不是默认空的Object数组     //如果是进入选择一个数组容量     if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {         //private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;         //minCapacity = 1;         //所以第一次添加元素时,自动进行扩容,默认扩充容量是10         return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);     }     return minCapacity; } 

3、扩容

//当前一次扩容的数组容量不足时(放满10个元素,再想添加一个元素,容量不足),开始进行动态扩容; //每次扩容,是之前一次扩容后的数组容量的1.5倍(即:每次都在前一次数组容量的基础上,增加一半-右移1位); //最大容量Integer.MAX_VALUE - 8,即2^31-8 
//扩容方法 private void grow(int minCapacity) {     // overflow-conscious code     int oldCapacity = elementData.length; //旧数组的容量     int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //新数组的容量 = 老数组的容量+老数组的一半(右移一位)     if (newCapacity - minCapacity < 0)         newCapacity = minCapacity;     if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //如果新数组的容量大于最大值,将数组的容量设置为Integer.MAX_VALUE - 8         newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);     // minCapacity is usually close to size, so this is a win:     elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }  private static int hugeCapacity(int minCapacity) {     if (minCapacity < 0) // overflow         throw new OutOfMemoryError();     //private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;     return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?         Integer.MAX_VALUE :     MAX_ARRAY_SIZE; } 

4、ArrayList初始化

基于多态创建ArrayList集合对象

List<Object> list = new ArrayList<>(); // 推荐 Collection collection = new ArrayList(); ArrayList arrayList = new ArrayList(); List<Integer> intList = new ArrayList<>(); //可以使用泛型,指定存放数据的类型 

5、常用方法

方法 说明
add(Object obj) 添加元素
add(int index, E element) 指定下标添加元素
remove(int index) 移除元素
get(int index)) 获取元素
size() 集合元素个数
contains(Object o) 是否包含某元素
isEmpty() 集合是否为空

5.1 add(Object obj)

//添加元素方法:add(Object obj),每次添加元素都是自动添加到数组的末尾,元素下标值从0开始,跟数组一致; //可以添加重复值; //可以添加null值; 

5.2 add(int index, E element)

//指定下标添加元素和删除元素,执行效率比较低; 

5.3 remove(int index)

// 根据下标删除,如果重复,只能删除第一个出现的; 

5.4 get(int index))

// 获取元素方法:get(下标值),只能通过下标取值; //当访问下标值超出了集合元素的最大下标值,报下标越界异常:java.lang.IndexOutOfBoundsException // 可用的下标值的范围:最小值是0,最大值是集合元素的个数 - 1 

5.5 size()

// 获取集合中元素个数方法:size(); 

5.6 contains(Object o)

// 判断list集合中,是否包含某个元素方法:contains(查找元素值),返回true,代表存在,返回false,代表不存在; 

5.7 isEmpty()

// 判断list集合是否为空方法:isEmpty(),返回true代表没有元素,空的,返回false,代表有元素,不是空的 // 底层就是通过集合中元素个数size == 0 判断,所以也可以使用size() == 0判断集合非空 

源码

public boolean isEmpty() {     return size == 0; } 

5.8 clear()

//清空list集合方法:clear(),清除集合中的所有元素 

源码

ublic void clear() {     modCount++;      // clear to let GC do its work     for (int i = 0; i < size; i++) //一次将数组赋值为null;     elementData[i] = null;      size = 0; //设置数组长度为0; } 

5.9 toArray()

// list集合一步转换为数组方法:toArray(),返回的是Object类型数组 

6、数组转换成集合

Arrays.asList(目标数组)

String[] strArrays = {"奥迪", "奔驰", "宝马"}; List<String> strList1 = Arrays.asList(strArrays); System.out.println(strList1); //[奥迪, 奔驰, 宝马] 

7、遍历

List<String> strList = new ArrayList<>(); strList.add("Audi"); strList.add("Benz"); strList.add("Bmw"); strList.add("Audi");  //for循环 for (int i = 0; i < strList.size(); i++) {     System.out.println("汽车品牌:" + strList.get(i)); }  //迭代器 //Iterator迭代器,只能通过集合获取,不可以重复使用,迭代结束,迭代器就失效,如果想再次使用,需要重新获取 Iterator<String> iterator = strList.iterator(); // 迭代器遍历,使用while,不知道其中元素个数 while(iterator.hasNext()){     System.out.println("汽车品牌:" + iterator.next()); } 

运行结果:

汽车品牌:Audi 汽车品牌:Benz 汽车品牌:Bmw 汽车品牌:Audi 

8、Vector(线程安全)

//Vector,底层数据结构是和ArrayList一致的,都是对象数组,但是它的操作是线程安全的,每个方法都带有synchronized同步; // 默认初始容量是10,可以自定义,但是不能小于0,默认每次扩容是前一次容量的一倍,扩容的数量也是可以指定的,如果指定,每次都是在前一次基础上扩容指定的数量 

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