ArrayList的数据结构

ArrayList是一种线性数据结构，底层是动态数组实现的，与java中的数组相比，它的容量可以动态添加。

ArrayList的类结构

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{......}

ArrayList的主要成员变量

//默认容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};//ArrayList存储数据的数组
transient Object[] elementData;//存储元素数目
private int size;//默认最大容量数目
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;//
protected transient int modCount = 0;

ArrayList的构造方法

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);}
}

ArrayList的主要方法

    存：

    boolean add(E e);

public boolean add(E e) {//根据当前下角标size+1和当前数组的容量，判断是否需要扩容，如果需要，扩容到1.5倍ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!//将新元素加入数组中，下角标为size+1elementData[size++] = e;return true;
}private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {//如果存储元素的数组为空，容量值为10和minCapacity中的较大者minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);}ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {//更新次数加一modCount++;// overflow-conscious codeif (minCapacity - elementData.length > 0)//如果minCapacity大于当前数组的长度，扩容grow(minCapacity);
}private void grow(int minCapacity) {//将当前数组的长度赋值给oldCapacityint oldCapacity = elementData.length;//新的容量值为原来的1.5倍int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);if (newCapacity - minCapacity < 0)//如果新容量值比minCapacity 值小，新容量值即为minCapacitynewCapacity = minCapacity;if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)//如果新容量值大于允许的最大长度newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);//根据容量创建一个新数组，并将旧数组的元素复制给新数组elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}private static int hugeCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity < 0) // overflow//如果minCapacity小于零，直接抛出OOM异常throw new OutOfMemoryError();//如果minCapacity大于最大数组容量，则返回Integer的最大值，否则返回return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?Integer.MAX_VALUE :MAX_ARRAY_SIZE;
}

    void add(int index，E e);

public void add(int index, E element) {//校验下角标index是否越界rangeCheckForAdd(index);//判断是否需要扩容ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!//将当前数组中下角标为[index,size]的元素复制到[index+1,size+1]的位置System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);//将element放置到数组下角标为index的位置elementData[index] = element;//数组内元素个数加1size++;
}private void rangeCheckForAdd(int index) {if (index > size || index < 0)//如果index大于数组元素的个数，或者index<0，抛出下角标越界异常throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

E  set(int index,E e);

public E set(int index, E element) {//校验下角标是否越界rangeCheck(index);//将数组中下角标为index的元素赋值给oldValueE oldValue = elementData(index);//再将新元素放置到下角标index位置elementData[index] = element;//返回旧值return oldValue;
}

取：

    E get(int index);

public E get(int index) {//校验下角标是否越界rangeCheck(index);//返回数组中下角标为index的元素return elementData(index);
}private void rangeCheck(int index) {if (index >= size)throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

移除：

E remove(int index);通过下角标移除。

public E remove(int index) {//判断下角标是否越界rangeCheck(index);//修改次数加一modCount++;//将数组中下角标为index的元素赋值给oldValueE oldValue = elementData(index);//要移动的元素个数int numMoved = size - index - 1;if (numMoved > 0)//如果要移动的元素个数大于0，移动// 将elementData数组index+1位置开始拷贝到elementData从index开始的空间 System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);//最后一个元素设为null，并将size-1elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work返回旧值return oldValue;
}

boolean remove(Object o);移除指定元素

public boolean remove(Object o) {if (o == null) {//如果要移除的元素为null//循环遍历数组for (int index = 0; index < size; index++)if (elementData[index] == null) {//如果某个下角标的元素为null//移除该下角标的元素fastRemove(index);return true;}} else {//循环遍历数组for (int index = 0; index < size; index++)if (o.equals(elementData[index])) {//如果某个下角标的元素为o移除该下角标的元素fastRemove(index);return true;}}return false;
}private void fastRemove(int index) {//修改次数加一modCount++;//要移动的元素个数int numMoved = size - index - 1;if (numMoved > 0)// 将elementData数组index+1位置开始拷贝到elementData从index开始的空间 System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
}