by emanjusaka from https://www.emanjusaka.top/2023/12/java-arrayList 彼岸花开可奈何
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ArrayList 是一个使用 List 接口实现的 Java 类。顾名思义，Java ArrayList 提供了动态数组的功能，其中数组的大小不是固定的。它实现了所有可选的列表操作，并允许所有元素，包括 null。
ArrayList 继承于 AbstractList ，实现了 List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 这些接口。
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
}
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ArrayList 中的构造函数
// 默认初始化容量private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;// 用于空实例的共享空数组实例。private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};// 用于默认大小的空实例的共享空数组实例。我们将其与EMPTY_ELEMENTDATA区别开来，以了解添加第一个元素时要膨胀多少。private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }
public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) { this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) { this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); } }
public ArrayList(Collection<? extends E> c) { Object[] a = c.toArray(); if ((size = a.length) != 0) { if (c.getClass() == ArrayList.class) { elementData = a; } else { elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class); } } else { // replace with empty array. elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } }
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自动扩容
public void ensureCapacity(int minCapacity) { int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) // any size if not default element table ? 0 // larger than default for default empty table. It's already // supposed to be at default size. : DEFAULT_CAPACITY; // 最小容量大于初始容量 if (minCapacity > minExpand) { ensureExplicitCapacity(minCapacity); } }
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; }
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); }
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++;
// overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) // 扩容 grow(minCapacity); }
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; }
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当我们在 Java 中创建 ArrayList 时，它的默认容量为 10。如果添加的元素多于初始容量，则 ArrayList 可以自动调整大小。如果确定需要添加到 ArrayList 的最小元素数，则可以使用ensureCapacity()方法指定。
初始容量：当创建一个新的 ArrayList 时，它会指定一个初始容量。这个初始容量决定了 ArrayList 可以容纳多少个元素，而不必扩容。
扩容因子：ArrayList 还具有一个扩容因子，它决定了当 ArrayList 需要扩容时，它的容量将增加多少。扩容因子通常是一个大于 1 的数字，例如 1.5 或 2。
扩容条件：当 ArrayList 需要添加一个新元素时，它会检查其当前容量是否足够。如果当前容量不够，它将进行扩容。
扩容过程：扩容过程包括以下步骤：
创建一个新的数组，其容量为当前容量乘以扩容因子。
将 ArrayList 中的所有元素复制到新的数组中。
将新的数组设置为 ArrayList 的 backing 数组。
将 ArrayList 的容量更新为新的容量。
ArrayList 的重要特性
ArrayList 继承 AbstractList 类并实现 List 接口。
ArrayList 按大小初始化。但是，如果集合增大，则大小会自动增加；如果从集合中删除对象，则大小会自动减小。
ArrayList 允许我们随机访问列表。
ArrayList 不能用于原始类型，如 int、char 等。我们需要一个包装类来处理这种情况。
Java 中的 ArrayList 可以看作 C++中的向量。
ArrayList 不同步。 Java 中它的等价同步类是 Vector。
ArrayList 中方法
add(int index, Object element)：该方法用于在列表中的特定位置索引处插入特定元素。
add(Object o)：此方法用于将特定元素附加到列表末尾。
addAll(Collection c)：此方法用于将特定集合中的所有元素附加到所提到的列表的末尾，按照指定集合的迭代器返回值的顺序。
addAll(int index, Collection c)：用于将特定集合中从指定位置开始的所有元素插入到提到的列表中。
clear()：此方法用于从任何列表中删除所有元素。
clone()：该方法用于返回 Java 中 ArrayList 的浅表副本。
contains(Object o)：如果此列表包含指定元素，则返回 true。
ensureCapacity(int minCapacity)：如有必要，增加此 ArrayList 实例的容量，以确保它至少可以容纳最小容量参数指定的元素数量。
forEach(Consumer<? super E> action)：对 Iterable 的每个元素执行给定的操作，直到处理完所有元素或该操作引发异常。
get(int index)：返回此列表中指定位置的元素。
indexOf(Object o)：返回特定元素第一次出现的索引，如果该元素不在列表中，则返回 -1。
isEmpty()：如果此列表不包含任何元素，则返回 true。
lastIndexOf(Object o)：返回特定元素最后一次出现的索引，如果该元素不在列表中，则返回 -1。
listIterator()：返回此列表中元素的列表迭代器（按正确的顺序）。
listIterator(int index)：返回列表中元素的列表迭代器（按正确的顺序），从列表中的指定位置开始。
remove(int index)：删除此列表中指定位置的元素。
remove(Object o)：从此列表中删除第一次出现的指定元素（如果存在）。
removeAll(Collection c)：从此列表中删除指定集合中包含的所有元素。
removeIf(Predicate filter)：删除此集合中满足给定谓词的所有元素。
removeRange(int fromIndex, int toIndex)：从此列表中删除索引介于 fromIndex（包含）和 toIndex（不包含）之间的所有元素。
retainAll(Collection<?> c)：仅保留此列表中指定集合中包含的元素。
set(int index, E element)：将此列表中指定位置的元素替换为指定元素。
size()：返回此列表中的元素数量。
spliterator()：在此列表中的元素上创建一个后期绑定和快速失败的 Spliterator。
subList(int fromIndex, int toIndex)：返回此列表中指定的 fromIndex（包含）和 toIndex（不包含）之间的部分的视图。
toArray()：此方法用于返回一个数组，其中包含按正确顺序排列的列表中的所有元素。
toArray(Object[] o)：它还用于返回一个包含此列表中所有元素的数组，其顺序与之前的方法相同。
trimToSize()：此方法用于将 ArrayList 实例的容量修剪为列表的当前大小。
向 ArrayList 添加元素
可以使用 add() 方法向 ArrayList 添加元素。
// 这将在列表末尾添加“emanjusaka”aList.add("emanjusaka");
// 这将在第四个位置添加“emanjusaka”aList.add(3,"emanjusaka");
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更改 ArrayList 中的元素
可以使用 set() 方法更改 ArrayList 中的元素。需要提供索引和新元素，然后此方法用新的给定元素更新给定索引处存在的元素。
package top.emanjusaka;
import java.util.ArrayList;
public class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> aList = new ArrayList<>(); aList.add("emanjusaka"); aList.add("Tom"); aList.add("Jack"); aList.set(1, "Jerry"); System.out.println(aList);
}}
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输出结果：
从 ArrayList 中移除元素
可以使用 remove() 方法从 ArrayList 中移除元素。
package top.emanjusaka;
import java.util.ArrayList;
public class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> aList = new ArrayList<>(); aList.add("emanjusaka"); aList.add("Tom"); aList.add("Jack"); System.out.println(aList); aList.remove("Tom"); System.out.println(aList); aList.remove(1); System.out.println(aList);
}}
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输出结果：
迭代 ArrayList
package top.emanjusaka;
import java.util.ArrayList;
public class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> aList = new ArrayList<>(); aList.add("emanjusaka"); aList.add("Tom"); aList.add("Jack"); for (String s : aList) { System.out.println(s); }
}}
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输出结果：
ArrayList 大小
可以使用 ArrayList 的size() 方法来查找 ArrayList 中的元素数量。
package top.emanjusaka;
import java.util.ArrayList;
public class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> aList = new ArrayList<>(); aList.add("emanjusaka"); aList.add("Tom"); aList.add("Jack"); System.out.println("Number of elements in ArrayList: " + aList.size());
}}
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输出结果：
对 ArrayList 进行排序
可以使用 Collections 实用程序类的 sort() 方法对 ArrayList 进行排序。
package top.emanjusaka;
import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;
public class Main { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> aList = new ArrayList<>(); aList.add("emanjusaka"); aList.add("Tom"); aList.add("Jack"); Collections.sort(aList); for (String s : aList) { System.out.println(s); }
}}
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输出结果：
参考资料
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原文地址： https://www.emanjusaka.top/2023/12/java-arrayList
微信公众号：emanjusaka 的编程栈
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