ArrayList的基本工作原理詳解add
阿新 • • 發佈:2019-01-02
ArrayList其實就是一個長度可變的陣列,看原始碼就是知道,就是是一個Object[]。
ArrayList是unsynchronized。
因為底層由陣列承載,那麼需要連續的記憶體空間,所以空間複雜度是O(n)。
如果按下標直接去get(index)或者直接add(e)到陣列的尾部,那麼時間複雜度是O(1)。
如果要remove(index),或者add(index,e)那麼時間複雜度為O(n)。
接下來看一下原始碼
/**
* 預設初始容量空間為10
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10 ;
/**
* 空的Object陣列
*/
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* add儲存的陣列
*/
private transient Object[] elementData;
首先來說例項化
ArrayList(int initialCapacity);
例項化可以直接給出陣列的長度,雖然陣列可以自己擴容,但是擴容需要過程的空間複雜度應該是O(2n)因為需要拷貝一個次舊的陣列。這個在後面會提到。所以當確定陣列大小的時候,比如或limit確定了取多少資料,那麼請直接給list固定的長度。
如果用下面的夠早進行例項化,那麼初始的底層陣列是一個null,是沒有長度的。
public ArrayList() {
super();
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
接著看 add(),第一步先做了增量的變化
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
然後進入ensureCapacityInternal()方法
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
//如果說陣列沒有長度的話,需要進行長度賦值
//第一次運算元組的話Math.max(10,1)
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
//此時minCapacity = 10傳入ensureExplicitCapacity()
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
再看ensureExplicitCapacity()方法
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// 如果說add後的長度大於現有的陣列長度,說明陣列應該擴容了。
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
進入grow();
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
private void grow(int minCapacity) {
// 先獲得舊陣列的長度
int oldCapacity = elementData.length;
//通過右移1位來實現oldCapacity/2,擴容原來的1.5倍(PS.左移一位*2,右移一位/2)
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//如果新的容量可以放下準備add後的容量
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//如果新擴容後大於Integer.MAX_VALUE - 8,丟擲OutOfMemoryError
//為什麼會-8?javadoc說需要保留一些做head
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
//確定了新的容量後,拷貝,new 新的長度的陣列,在賦值
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
雖然List是一個可變陣列,但是可變是付出了空間的代價。所以,根據實際情況去運用。