ArrayList底层数据结构是一个数组,查询元素速度快,增删速度稍慢
(1)DEFAULT_CAPACITY: 表示数组的初始大小,默认10
(2)size: 表示当前数组的大小
(3)modCount: 统计当前数组元素被修改的次数,只要修改,就+1
public ArrayList() { //实际大小为{},长度为0的数组 this.elementData=DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }
说明: ArrayList无参构造方法初始化时,默认大小是空数组,并不是大家常说的10,
10是在第一次add的时候扩容的数组容量值.
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public boolean add(E e) { //确保数组大小是否足够,不够执行扩容,size为当前数组的大小 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! //直接把元素e保存到数组中 elementData[size++]=e; return true; }
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private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));}private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { //如果是空数组{} if (elementData==DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { //在最小容量minCapacity和DEFAULT_CAPACITY(10)选择一个较大的值 return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity;}private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { //记录修改次数 modCount++; //如果我们期望的最小容量>数组目前的长度就扩容 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity);}private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity=elementData.length; //oldCapacity >> 1: 是把oldCapacity/2的意思 int newCapacity=oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //如果扩容后的值<我们期望的值,扩容后的值等于我们期望的值 if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity=minCapacity; //如果扩容后的值>jvm所能分配的数组的最大值,那么就用Integer的最大值 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity=hugeCapacity(minCapacity); //通过复制数组扩容 elementData=Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}
注意:
1.扩容的规则并不是翻倍,是原来容量大小的1.5倍
2.ArrayList中数组的最大长度是Integer.MAX_VALUE,超过这个值,JVM就不会给数组分配内存空间了
3.新增元素时,并没有对值进行严格的校验,所以ArrayList是允许null值的
LinkedList底层数据结构是一个交易双向链表,链表中的每个节点都可以查找前一个节点或者向后查找后一个节点
(1)链表每个节点叫做Node,Node有prev属性,代表前一个节点的地址,next属性代表后一个节点的地址
(2)first是双向链表的头节点,它的前一个节点是null
(3)last是双向链表的尾节点,它的后一个节点是null
(4)链表中如果没有数据,first和last都null
(5)因为是双向链表,只要内存空间足够大,链表的大小是没有限制的
private static class Node { E item;//节点数据 Node next;//下一个节点的地址 Node prev;//前一个节点的地址 //初始化参数顺序是: 前一个节点地址,节点本身的数据,后一个节点地址 Node(Node prev, E element, Node next) { this.item=element; this.next=next; this.prev=prev; } }
public boolean add(E e) { linkLast(e); return true;//链表节点数据可以重复,所以add方法始终返回true}
//从尾部添加节点void linkLast(E e) { //把尾节点地址存储在l中 final Node l=last; //创建新的节点,参数含义如下 //l是新节点的前一个节点的地址,当前值是尾节点地址值 //e是当前新增节点中保存的数据,当前新增节点的下一个节点是null,因为是在末尾添加 final Node newNode=new Node<>(l, e, null); //last指向新增节点(新增节点作为尾节点) last=newNode; //如果链表为空(第一次添加节点)(l是尾节点,尾节点为空,链表即空),头部和尾部都是指向同一个节点,都是新建的节点 if (l==null) first=newNode; else //链表不是空(非第一次添加节点),把添加新节点之前的尾节点的下一个节点指向新添加的节点 l.next=newNode; //节点数+1 size++; //链表的实际修改次数+1 modCount++;}
public E get(int index) { checkElementIndex(index);//检查索引值是否越界 return node(index).item; } private void checkElementIndex(int index) { if (!isElementIndex(index)) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } private boolean isElementIndex(int index) { return index >=0 && index < size; }
?核心根据索引获取节点数据的方法
链表查询某个节点是比较慢的,需要挨个查找才可以
根据链表索引位置查询元素Node node(int index) { //如果index处于链表的前半部分,从头开始查,size>>1 是 size/2的意思 if (index < (size >> 1)) { Node x=first; //知道for循环到index的前一个node停止 for (int i=0; i < index; i++) x=x.next; return x; } else { //如果index处于链表的后半部分,从尾开始查 Node x=last; //知道for循环到index的后一个node停止 for (int i=size - 1; i > index; i--) x=x.prev; return x; }}
从源码中发现,LinkedList并没有采用从头循环到尾的做法,而是采取了简单二分查找法,
首先看index是在链表的左半部分还是右半部分.如果是在左半部分,就从左侧开始找,
如果实在链表的有伴部分,就从右侧开始找.这种方式,循环的次数至少降低了一半,提高查询性能.
