ArrayList是Java集合框架中的动态数组,它实现了List接口,可以根据需要动态地增加或减少元素的大小。ArrayList的实现原理主要基于数组,以下是ArrayList的实现原理:
基于数组:ArrayList内部通过一个数组来存储元素。初始时,ArrayList会创建一个默认大小的数组来存储元素,如无法容纳新元素,则会创建一个更大的数组,并将原数组的元素复制到新数组中。
大小动态调整:当往ArrayList添加元素时,如果当前元素数量已达到数组容量上限,ArrayList会创建一个新的数组,并将原数组中的元素复制到新数组中,以实现动态扩容。
随机访问:由于基于数组实现,ArrayList支持通过索引进行随机访问。通过索引可以直接定位到数组中的指定位置,从而实现高效的访问。
元素添加和移除:在数组末尾添加元素时,ArrayList的时间复杂度为O(1)。但如果在中间或开头添加或删除元素,则需要将后续元素向后或向前移动,时间复杂度为O(n)。
自动装箱拆箱:ArrayList存储的是对象引用,因此会涉及自动装箱和拆箱的操作。将基本数据类型转换为对应的包装类对象时称为装箱,反之称为拆箱。
数组的连续性:ArrayList内部的数组是连续存储的,这样有利于CPU缓存。
总体而言,ArrayList通过动态数组的实现,实现了对元素的快速随机访问和动态大小调整。尽管在添加和删除元素时可能需要进行元素的复制和移动操作,但在大多数情况下,ArrayList仍然是一种高效的集合数据结构,适用于需要经常访问和修改元素的场景。
本文作者:whitebear
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