ArrayList的底层是通过数组实现的。

一、知识点回顾

数组特点：

• 存储区间是连续的，且占用内存严重，空间复杂度很大，时间复杂度为 O(1)。
• 优点： 随机读取效率很高，原因是数组是连续的（随机访问性强，查找速度快）。
• 缺点： 插入和删除效率低，因插入数据，这个位置后面的数据要在内存中后移，且大小固定，不易动态扩展。

二、ArrayList 的 add() 和 remove() 的实现

2.1 list.add(e) 实现原理

• 第 1 步，首先判断当前size+1，是否超出数组的最小容量10：
  • 如果没有超出最小容量10，则将10作为所需的最小容量；
  • 如果超出最小容量10，则将size+1作为最需的最小容量。
• 第 2 步，判断所需最小容量是否大于数组的实际容量(length)：
  • 如果所需最小容量 > 数组的实际容量，则需要扩容：
    • 调用 grow() 方法，判断所需的最小容量是否超过实际容量的3/2（向上取整，length = length + length >> 1）：
      • 如果所需最小容量 > 实际容量的3/2，则采用所需最小容量作为新容量；
      • 如果所需最小容量 ≤ 实际容量的3/2，则采用实际容量的3/2作为新容量。
    • 判断新容量是否超出 Integer.MAX_VALUE - 8：
      • 如果新容量 > Integer.MAX_VALUE - 8，根据所需最小容量重新计算；
        • 判断所需最小容量是否小于0：
          • 如果所需最小容量 < 0，则抛出内存溢出异常：OutOfMemoryError。
        • 判断所需最小容量是否超出 Integer.MAX_VALUE - 8：
          • 如果所需最小容量 > Integer.MAX_VALUE - 8，则采用 Integer.MAX_VALUE 作为新容量；
          • 如果所需最小容量 ≤ Integer.MAX_VALUE - 8，则采用 Integer.MAX_VALUE - 8 作为新容量。
    • 将数组按照新容量扩容：elementData = Arrays.copyOf(旧数组, 新容量)，按照新容量创建一个新数组，然后将之前的数组内容复制到新数组中。
  • 如果所需最小容量 ≤ 数组的实际容量，则不需要扩容；
• 第 3 步，将新增的值赋值到 elemetnData[size] 上，然后size扩容1。

2.2 list.remove() 实现原理

• 第1步，检查索引范围，判断索引是否大于等于容量大小（size）：
  • 如果索引 ≥ 容量大小，抛出索引越界异常：IndexOutOfBoundsException；
• 第 2 步，获取索引位置上的元素值；
• 第 3 步，将数组上索引位置以后的元素向前复制 1 位；
• 第 4 步，将数组末位位置值置为null，方便 GC 进行垃圾回收；
• 第 5 步，将之前获取索引位置上的元素值进行返回。

整理完毕，完结撒花~ 🌻