Java数据结构之ArrayList(4)

1. 类结构

 public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

1.1 实现接口

1.1.1 RandmoAccess接口：

是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在ArrayList中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问

想详细了解的呢可以看RandomAccess接口的使用

1.1.2 Cloneable接口：

即覆盖了函数clone()，能被克隆

1.1.3 Serializable接口

意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输

1.1.4 List接口:

在Java集合分类中，List代表有序，可重复

具体和下面父类一起说

1.2 父类AbstractList

ArrayList 继承了AbstractList，父类也实现了List。它是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能

1.3 它跟数组的关系?

1.3.1数组VS链表

Array(数组)，数据结构适合内存结构也是连续的(适合遍历)，随机访问(适合查找)，不适合增删(链表则相反)，同时在创建数组的同时你必须指定大小

想知道详细的可以看看数组与链表的优缺点

1.3.2 数组 VS ArrayList

Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小)，而ArrayList可以只是先声明。
Array只能存储同构的对象，而ArrayList可以存储异构的对象。
List内部就是使用”object[] _items;”这样一个私有字段来封装对象的）
在CLR托管对中的存放方式：
Array是始终是连续存放的，而ArrayList的存放不一定连续。
初始化大小：
Array对象的初始化必须只定指定大小，且创建后的数组大小是固定的，
而ArrayList的大小可以动态指定，其大小可以在初始化时指定，也可以不指定，也就是说该对象的空间可以任意增加。
Array不能够随意添加和删除其中的项，而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。

同构和异构:
同构的对象是指类型相同的对象，若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。

而ArrayList可以存放任何不同类型的数据（因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象，实际上Array

回到正文了，去看看ArrayList源码罗

2. 探索源码

2.1 构造

// ArrayList带容量大小的构造函数。
public ArrayList(int initialCapacity) {
    super();
    if (initialCapacity

2.2添加

    /**
     * 添加一个元素
     */
    public boolean add(E e) {
       // 进行扩容检查
       ensureCapacity( size + 1);  // Increments modCount
       // 将e增加至list的数据尾部，容量+1
        elementData[size ++] = e;
        return true;
    }

    /**
     * 在指定位置添加一个元素
     */
    public void add(int index, E element) {
        // 判断索引是否越界，这里会抛出多么熟悉的异常。。。
        if (index > size || index

2.3 删除

    /**
     * 根据索引位置删除元素
     */
    public E remove( int index) {
      // 数组越界检查
       RangeCheck(index);

        modCount++;
      // 取出要删除位置的元素，供返回使用
       E oldValue = (E) elementData[index];
       // 计算数组要复制的数量
        int numMoved = size - index - 1;
       // 数组复制，就是将index之后的元素往前移动一个位置
        if (numMoved > 0)
           System. arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                          numMoved);
       // 将数组最后一个元素置空（因为删除了一个元素，然后index后面的元素都向前移动了，所以最后一个就没用了），好让gc尽快回收
       // 不要忘了size减一
        elementData[--size ] = null; // Let gc do its work

        return oldValue;
    }

    /**
     * 根据元素内容删除，只删除匹配的第一个
     */
    public boolean remove(Object o) {
       // 对要删除的元素进行null判断
       // 对数据元素进行遍历查找，知道找到第一个要删除的元素，删除后进行返回，如果要删除的元素正好是最后一个那就惨了，时间复杂度可达O(n) 。。。
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index

2.4 更新

    /**
     * 将指定位置的元素更新为新元素
     */
    public E set( int index, E element) {
       // 数组越界检查
       RangeCheck(index);

       // 取出要更新位置的元素，供返回使用
       E oldValue = (E) elementData[index];
       // 将该位置赋值为行的元素
        elementData[index] = element;
       // 返回旧元素
        return oldValue;
    }

2.5查找

    /**
     * 查找指定位置上的元素
     */
    public E get( int index) {
       RangeCheck(index);

        return (E) elementData [index];
    }


    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }


    public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) {
           for (int i = 0; i

3. ArrayList3种遍历方式

(01) 第一种，通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。

Integer value = null;
Iterator iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
    value = (Integer)iter.next();
}

(02) 第二种，随机访问，通过索引值去遍历。
由于ArrayList实现了RandomAccess接口，它支持通过索引值去随机访问元素。

Integer value = null;
int size = list.size();
for (int i=0; i

4 总结

ArrayList和LinkedList的区别

ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
对于新增和删除操作add和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

ArrayList和Vector的区别

Vector和ArrayList几乎是完全相同的,唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized)，属于强同步类。因此开销就比ArrayList要大，访问要慢。正常情况下,大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector,因为同步完全可以由程序员自己来控制。
Vector每次扩容请求其大小的2倍空间，而ArrayList是1.5倍。
Vector还有一个子类Stack.