大佬理解->Java集合之ArrayList
1、ArrayList的特点
存放的元素有序 |
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元素不唯一(可以重复) |
随机访问快 |
插入删除元素慢 |
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