ArrayList知识点详解

news2024/10/7 14:31:51

1.简介

2.ArrayList的使用

（1）如何实例化ArrayList？（如何创建？）

（2）如何构造使用？

（3）为什么ArrayList的无参构造可以添加数据

（4）ArrayList常见操作

（5）ArrayList如何遍历

（6）ArrayList的扩容机制

1.简介

ArrayList背后是一个顺序表，顺序表底层是一个数组

ArrayList是以泛型方式实现的，使用时必须要先实例化
ArrayList实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持随机访问
ArrayList实现了Cloneable接口，表明ArrayList是可以clone的
ArrayList实现了Serializable接口，表明ArrayList是支持序列化的
和Vector不同，ArrayList不是线程安全的，在单线程下可以使用，在多线程中可以选择Vector或者 CopyOnWriteArrayList
ArrayList底层是一段连续的空间，并且可以动态扩容，是一个动态类型的顺序表

2.ArrayList的使用

（1）如何实例化ArrayList？（如何创建？）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
}

有两种方法，区别：list当中的方法相比arraylist较少

（2）如何构造使用？

Array()

无参ArrayList()的原码：

public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA的原码：

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

说明：常量数组，长度为0

elementDate的原码：

transient Object[] elementData

说明：element在此处只是一个数组引用，没有进行内存分配

总结：ArrayList的无参构造方法，并没有给数组分配大小，数组长度为0

ArrayList(int initialCapacity)

ArrayList(int initialCapacity) 原码：

public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

说明：传入的值为几，该方法就会给你分配多大的空间

EMPTY_ELEMENTDATA原码：

private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

说明：如果传入的值为0时，就会创建一个空数组

说明：当传入负数时就会抛出异常

总结：传入的值就是分配给数组的空间，值为0就是空数组，值为负数则抛出异常

ArrayList(Collection <? extends E>c)

ArrayList(Collection <? extends E>c) 原码：

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        if ((size = a.length) != 0) {
            if (c.getClass() == ArrayList.class) {
                elementData = a;
            } else {
                elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
            }
        } else {
            // replace with empty array.
            elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

说明：

？是E或E 的子类实现了Collection接口满足这两种情况即可进行传递

此处arraylist的泛型类型是arraylist3泛型类型的本身，且实现了Collection接口所以可以进行传递

总结：？是E或E 的子类 实现了Collection接口 满足这两种情况即可进行传递

（3）为什么ArrayList的无参构造可以添加数据

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(10);

add(E e)原码：

说明：把10传进去。此时e为10 ，size为0，elementDate是一个空数组

add(E e, Object[] elementData, int s)原码：

private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
        if (s == elementData.length)
            elementData = grow();
        elementData[s] = e;
        size = s + 1;
    }

说明：传入的e为10，空数组，s为0；s==0再调用grow()

grow()原码：

private Object[] grow() {
        return grow(size + 1);
    }

grow(size + 1)原码：

说明：oldCapaticity为0不进入if语句，直接执行else语句，此处返回的是大小为10的数组

当我们出现执行if语句的情况时，会将原数组空间扩容为原来的1.5倍

总结：当调用不带参数的构造方法进行add的时候，第一次add会分配大小为10的内存

（4）ArrayList常见操作

remove :删除元素

有两种操作形式：

输入下标删除对应下标的值 E remove(int index)
输入对象直接删除值 boolean remove (Object o)


arrayList.remove(1);//删除1下标的12

arrayList.remove(new Integer(12));//删除12
arrayList.remove(Integer.valueOf(12)));//删除12

addAll(Collection<? extends E> c) ：一组数据一次性添加，尾插 c 中的元素

？是E或E 的子类 实现了Collection接口 满足这两种情况即可进行传递

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(10);
arrayList.add(12);
ArrayList<Integer> arrayList1 = new ArrayList<>();
arrayList1.addAll(arrayList);
System.out.println(arrayList1);

List subList(int fromIndex, int toIndex) :截取部分 list，[ )左闭右开

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(10);
arrayList.add(12);
arrayList.add(23);
arrayList.add(34);
List<Integer> list = arrayList.subList(1,3);
System.out.println(list);

该方法是在arraylist的基础上截取的，并没有生成新的对象。

E set(int index, Eelement) ：用指定的元素（可选操作）替换此列表中指定位置的元素。

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(10);
arrayList.add(12);
arrayList.add(23);
arrayList.add(34);
List<Integer> list = arrayList.subList(1,3);
arrayList.set(1,99);//1下标更新为99
System.out.println(list);
System.out.println(arrayList);

（5）ArrayList如何遍历

ArrayList 可以使用三方方式遍历：for循环+下标、foreach、使用迭代器

public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(10);
        arrayList.add(12);
        arrayList.add(23);
        arrayList.add(34);
        for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
            System.out.print(arrayList.get(i) + " ");
        }
        System.out.println();
        for (Integer integer:arrayList) {
            System.out.print(integer + " ");
        }
        System.out.println();
        Iterator<Integer> iterator = arrayList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next() + " ");
        }
    }