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        arraylist集合的擴(kuò)容原理

        匿名提問者 2023-05-22 16:12:17

        arraylist集合的擴(kuò)容原理

        我要提問

        推薦答案

          在Java中,ArrayList的擴(kuò)容原理是當(dāng)ArrayList的容量(capacity)已滿時,創(chuàng)建一個新的容量更大的數(shù)組,并將原來數(shù)組中的所有元素復(fù)制到新數(shù)組中,最后將新數(shù)組與原有數(shù)組關(guān)聯(lián)。

          ArrayList的擴(kuò)容是通過以下步驟完成的:

          1.檢查ArrayList的容量是否已滿。

          2.如果容量未滿,則直接返回。

          3.如果容量已滿,則創(chuàng)建一個新的數(shù)組,其大小為原來的兩倍。

          4.將原來數(shù)組中的所有元素復(fù)制到新數(shù)組中。

          5.將新數(shù)組與原有數(shù)組關(guān)聯(lián)。

          ArrayList的擴(kuò)容因子(expansion factor)是指新數(shù)組的大小是原來數(shù)組大小的多少倍。默認(rèn)情況下,ArrayList的擴(kuò)容因子為0.5,即新數(shù)組的大小是原來數(shù)組大小的0.5倍。

          以下是一個示例代碼,演示了ArrayList的擴(kuò)容過程:

        import java.util.ArrayList;  

        public class ArrayListExpand {
        public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個ArrayList對象,初始容量為10,擴(kuò)容因子為0.5
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>(10, 0.5);

        // 向ArrayList中添加元素
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("D");
        list.add("E");

        // 輸出ArrayList中的元素
        System.out.println(list); // 輸出:[A, B, C, D, E]

        // 擴(kuò)容前:capacity為10,size為5
        System.out.println("擴(kuò)容前:capacity=" + list.capacity() + ", size=" + list.size()); // 輸出:擴(kuò)容前:capacity=10, size=5

        // 擴(kuò)容后:capacity變?yōu)?0,size不變
        list.ensureCapacity(20);
        System.out.println("擴(kuò)容后:capacity=" + list.capacity() + ", size=" + list.size()); // 輸出:擴(kuò)容后:capacity=20, size=5
        }
        }

         

        其他答案

        •   ArrayList集合的擴(kuò)容原理如下:   初始容量:在創(chuàng)建ArrayList時,會分配一個初始容量的數(shù)組來存儲元素。初始容量可以通過構(gòu)造函數(shù)指定,默認(rèn)為10。   元素添加:當(dāng)向ArrayList中添加元素時,會先檢查當(dāng)前元素數(shù)量是否已達(dá)到數(shù)組的容量。如果已達(dá)到容量上限,就需要進(jìn)行擴(kuò)容。   擴(kuò)容操作:擴(kuò)容時,ArrayList會創(chuàng)建一個新的容量更大的數(shù)組,并將原數(shù)組中的元素復(fù)制到新數(shù)組中。新數(shù)組的大小一般為原數(shù)組大小的1.5倍(默認(rèn)擴(kuò)容因子為1.5),或者根據(jù)指定的擴(kuò)容因子進(jìn)行計算。   數(shù)據(jù)遷移:在進(jìn)行擴(kuò)容時,ArrayList會將原數(shù)組中的元素逐個復(fù)制到新數(shù)組中,保持元素的相對順序不變。   更新引用:完成數(shù)據(jù)遷移后,ArrayList會更新內(nèi)部的引用,指向新的數(shù)組。   通過擴(kuò)容操作,ArrayList能夠動態(tài)調(diào)整底層數(shù)組的大小,以容納更多的元素。這種機(jī)制可以避免頻繁的數(shù)組復(fù)制和內(nèi)存分配操作,提高了性能。   需要注意的是,擴(kuò)容操作可能會引起一定的開銷,因?yàn)樾枰獎?chuàng)建新的數(shù)組并復(fù)制元素。因此,如果能預(yù)先估計元素數(shù)量,可以通過調(diào)用ensureCapacity(int minCapacity)方法來手動設(shè)置ArrayList的容量,以避免頻繁的擴(kuò)容操作。

        •   ArrayList集合的擴(kuò)容原理是指在進(jìn)行插入、刪除操作后, ArrayList需要重新分配內(nèi)存時,如何分配新的內(nèi)存空間。   Java中的ArrayList集合采用的是數(shù)組實(shí)現(xiàn),因此每次進(jìn)行插入、刪除操作時,都會涉及到數(shù)組的擴(kuò)容或縮容。具體來說,當(dāng)ArrayList中的元素數(shù)量超過了它的容量時,就會自動擴(kuò)容為原來的1.5倍大小;當(dāng)ArrayList中的元素數(shù)量少于它的容量時,就會自動縮小為原來的容量。   在擴(kuò)容過程中,ArrayList會創(chuàng)建一個新的數(shù)組,并將原有的元素復(fù)制到新數(shù)組中。由于Java中的數(shù)組是連續(xù)存儲的,因此在進(jìn)行復(fù)制操作時,只需要遍歷原有數(shù)組中的元素,然后將其逐個復(fù)制到新數(shù)組中即可。復(fù)制完成后,新數(shù)組就成為了ArrayList的新容量。   需要注意的是,由于ArrayList采用的是數(shù)組實(shí)現(xiàn),因此在進(jìn)行插入、刪除操作時,其性能較低。如果需要對ArrayList進(jìn)行頻繁的插入、刪除操作,建議使用其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如LinkedList或者HashSet等。

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