前言
ArrayList算是我们开发中最经常用到的一个集合了,使用起来很方便,对于内部元素的随机访问很快。今天来分析下ArrayList的一些原理方法,对于平常工作和面试都是非常有用的。
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一.ArrayList 简介
ArrayList 是一个数组队列,相当于 动态数组。与 Java 中的数组相比,它的容量能动态增长。它继承于 AbstractList,实现了 List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 这些接口。
看过 ArrayList 源码的同学有没有注意过有这么一个细节:为什么 ArrayList 实现了RandomAccess这个接口,但是
LinkedList 却没有实现这个接口?这是一个空接口,里面没有任何的方法,有什么作用呢?
答案: RandomAccess 是一个标志接口,表明实现这个这个接口的 List 集合是支持快速随机访问的。也就是说,实现了这个接口的集合是支持 快速随机访问 策略的。而 LinkedList 是不能实现随机访问的。
二.ArrayList 数据结构
ArrayList 包含了两个重要的对象:elementData 和 size。
- elementData 是"Object[]类型的数组",它保存了添加到 ArrayList 中的元素。实际上,elementData
是个动态数组。
三. ArrayList 遍历方式
第 1 种,普通 for 循环随机访问,通过索引值去遍历。
// 随机访问
List<String> list = new ArrayList<>();
int size = list.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
value = list.get(i);
}
第 2 种,通过迭代器遍历。即通过 Iterator 去遍历。
// 迭代器遍历
Iterator<String> iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
value = iter.next();
}
第 3 种,增强 for 循环遍历。
// 增强 for 循环
for (String s : list) {
value = s;
}
第 4 种 forEach + lambda 循环遍历
list.forEach(p -> {
p.hashCode();
});
四种遍历比较:
如果数据量比较少的话貌似四种循环耗时都差不多,但是随着数据量的增长会发现 foreach 的效率是最好的。但是从上面我们会发现一个奇怪的现象,第一次循环的时候forEach遍历的时间是最长的尽管数据量非常少也会这样。但是后面的耗时就正常了。如果放开测试里面的预热代码,每次跑出来的耗时也是正常的。
四.ArrayList 删除数据
虽然有四种遍历方式,但是能够正确删除数据的方式只有两种
第 1 种通过迭代器进行删除。这种方式的话,也是《阿里代码规约》所推荐的。
Iterator<String> iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
iter.next().hashCode();
iter.remove();
}
第 2 种倒序循环删除
for(int i = list.size()-1;i>=0;i--){
list.remove(i);
}
下面再演示下错误的删除操作
普通 for 循环正序删除,删除过程中元素向左移动,不能删除重复的元素
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("1");
list.add("2");
for(int i=0;i<list.size();i++){
list.remove(i);
}
System.out.println(String.join(",",list));
结果输出:1
增强 for 循环删除会抛出 java.util.ConcurrentModificationException
五.ArryList 注意点
谨慎使用 ArrayList 中的 subList 方法
ArrayList 的 subList 结果不可强转成 ArrayList,否则会抛出 ClassCastException 异常,即 java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList. 说明:subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList,并不是 ArrayList ,而是 ArrayList 的一个视图,对于 SubList 子列表的所有操作最终会反映到原列表上。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("1");
list.add("2");
ArrayList<String> strings = (ArrayList)list.subList(0, 1);
运行结果:
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.util.ArrayList$SubList cannot be cast to java.util.ArrayList
at com.workit.demo.listener.ArrayListTest.main(ArrayListTest.java:29)
在 subList 场景中,高度注意对原集合元素个数的修改,会导致子列表的遍历、增加、 删除均会产 ConcurrentModificationException 异常。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("1");
list.add("2");
List<String> subList = list.subList(0, 1);
// 对原 List 增加一个值
list.add("10");
subList.add("11"); // 这一行会报 java.util.ConcurrentModificationException
初始化 List 的时候尽量指定它的容量大小。(尽量减少扩容次数)
文章末
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