数组与链表的比较：
- 数组通过下标访问的话是O(1)
- 数组一旦声明 长度就是固定的
- 数组的数据是物理逻辑均连续的
- 链表增删要快一些, 数组遍历快一些
- 长度一定的话， 数组的存储空间比链表要小
ArrayList：
ArrayList是List接口的实现类，它是支持根据需要而动态增长的数组；java中标准数组是定长的，在数组被创建之后，它们不能被加长或缩短。这就意味着在创建数组时需要知道数组的所需长度，但有时我们需要动态程序中获取数组长度。ArrayList就是为此而生的。
扩容机制发生在add()方法调用的时候；
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public boolean add(E e) { //扩容 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } |
该行代码ensureCapacityInternal()是用来扩用的，形参是最小扩容量，进入该方法后：
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private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));} |
通过方法calculateCapacity(elementData, minCapacity)获取:
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private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { //如果传入的是个空数组则最小容量取默认容量与minCapacity之间的最大值 if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; } |
使用 ensureExplicitCapacity方法可以判断是否需要扩容：
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private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // 如果最小需要空间比elementData的内存空间要大，则需要扩容 if (minCapacity - elementData.length > 0) //扩容 grow(minCapacity); } |
需要扩容，进入ArrayList扩容的关键方法grow():扩大为原来的1.5倍；
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private void grow(int minCapacity) { // 获取到ArrayList中elementData数组的内存空间长度 int oldCapacity = elementData.length; // 扩容至原来的1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 再判断一下新数组的容量够不够，够了就直接使用这个长度创建新数组， // 不够就将数组长度设置为需要的长度 if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; //若预设值大于默认的最大值检查是否溢出 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 调用Arrays.copyOf方法将elementData数组指向新的内存空间时newCapacity的连续空间 // 并将elementData的数据复制到新的内存空间 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }复制代码 |
至此得出ArrayList扩容的本质是计算出新的扩容数组的size后实例化，并将原有数组内容复制到新数组中去。
LinkedList：
链表实现扩容，直接在尾指针后面加入新的元素即可。
实现LinkedList:LinkedList的底层实现是链表。更深理解是一个双向链表。
节点代码：
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//节点public class Node { Node previous;//前继，指向前一个Node Object data;//节点数据 Node next;//后继，指向后一个Node public Node() { } public Node(Node previous, Object data, Node next) { super(); this.previous = previous; this.data = data; this.next = next; } } |
初始化MyLinkedList:
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public class MyLinkedList { private Node first;//首节点 private Node last;//尾节点 private int size;//链表大小 public MyLinkedList() { first = null; last = null; size = 0; }} |
尾部添加，实现add(Object obj)方法：
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public void add(Object obj){ Node node = new Node(null,null,null); if(first==null){//first=null,说明LinkedList中没有一个节点 node.data = obj; first = node; last = node;//第一个节点和最后一个节点都是node size++; }else{ node.data = obj; last.next = node;//和最后一个连接起来 node.previous = last; last = node;//当前节点变为末尾节点 size++; } |
现get(int index)方法，获取index处的节点并返回Node:
使用循环，遍历链表：
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public Node get(int index) { RangeCheck(index); Node temp = null; if(index < (size>>1)){//改进的遍历方法，右移运算符的巧用 temp = first; for(int i=0;i<index;i++){ temp = temp.next; } }else { temp = last; for(int i=size-1;i>index;i--){ temp = temp.previous; } } return temp; } |
任意位置插入，实现add(int index,Object obj)方法：插入的步骤注意顺序，不要产生断链。
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public void add(int index,Object obj) { RangeCheck(index);//对传入的索引必须进行检查，判断是否越界 Node node = new Node(null,null,null); node.data = obj; Node node2=first; for(int i=0;i<index-1;i++){ node2 = node2.next; } node.next = node2.next; node2.next.previous=node; node2.next = node; node.previous=node2; size++; } |
RangeCheck():
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private void RangeCheck(int index) { if(index<0||index >= size){ throw new IndexOutOfBoundsException("IndexOutOfBounds"+index);//不合法则抛出异常 } } |
实现remove(Object obj)方法：
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public boolean remove(Object obj) { Node node = first; if(obj==null){ while(node!=null){ if(node.data==null){ removefast(node); return true; } node = node.next; } }else { while(node!=null){ if(obj.equals(node.data)){ removefast(node); return true; } node = node.next; } } return false; } private void removefast(Node node){ node.previous.next=node.next; size--; node.data=null; node.previous = node.next = null; } |
实现set(int index,Object obj)方法：
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public Object set(int index,Object obj) { Node node = get(index); Object oldObject=node.data; node.data = obj; return oldObject; } |
总结
本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注服务器之家的更多内容！
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_40604313/article/details/118683783
