java arraylist 实现原理
Java中的ArrayList是基于数组的动态数组实现,它实现了List接口。下面以ArrayList的实现原理为例进行介绍。
1. 初始状态:创建一个空的ArrayList,内部维护着一个数组和一个size变量。初始时,数组的大小为默认值10,size为0。
2. 添加元素:当向ArrayList中添加元素时,首先会检查数组是否已满。如果数组已满,则会创建一个新的更大的数组,并将旧数组中的元素复制到新数组中。数组的大小通常会按照一定的规则进行扩容,例如按照当前数组大小的一定比例进行扩容。
3. 获取元素:通过索引访问元素时,ArrayList会直接根据索引获取数组中对应位置的元素。因为ArrayList内部使用数组来存储元素,所以访问元素的时间复杂度为O(1)。
4. 删除元素:当从ArrayList中删除元素时,ArrayList会将该元素之后的所有元素向前移动一位,以填补删除元素后的空缺。删除元素也会涉及到数组的拷贝操作,时间复杂度为O(n)。
java arraylist用法5. 动态扩容:当ArrayList的size超过数组的长度时,会触发动态扩容。扩容时,ArrayList会创建一个新的更大的数组,并将旧数组中的元素复制到新数组中。动态扩容的过程是相对耗时的,因此,为了减少扩容的次数,通常在每次扩容时,将数组的大小按照一定的比例扩大。
总结:ArrayList通过在内部使用数组来存储元素,实现了动态数组的功能。它具有随机访问和动态扩容的特性,但频繁的插入和删除操作可能会导致性能下降。需要注意的是,ArrayList不是线程安全的,如果需要在多线程环境中使用,应使用线程安全的替代品,如Vector或CopyOnWriteArrayList。
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