定義

用一組連續的內存空間存儲一組具有相同類型的數據的線性表數據結構。

優勢

支持通過下標快速的隨機訪問數據，時間復雜度為O(1)。

劣勢

通常情況下，插入和刪除效率低下，每次操作后，需要進行后續元素的移位，時間復雜度為O(n)。

上面也說了通常情況下，那也就代表有時候我們也可以稍微優化一下，使其效率更高。

比如在插入的時候，直接將要插入位置k的元素挪到數組最后面，然后將新的元素放入位置k上，在部分情況下，就能滿足我們的需求。

再說刪除操作，我們可以在刪除的時候，不急著將后面元素前移，而是先標記一下，等空間不夠時，統一進行位移，聽起來有點類似JVM的標記清除垃圾回收算法。

介紹完數組，再說一下數組類型的容器類，以Java中的ArrayList為例。

ArrayList主要為我們做了什么事情呢？

1. 封裝操作細節：插入、刪除時搬移其他元素的操作；

2. 動態擴容；

3. 運行時，當碰到并發問題時，通過拋出CME（ConcurrentModificationException）提醒使用者。

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淺析ArrayList源碼

插入

1. 在最后插入

public boolean add(E e) {ensureCapacityInternal(size + 1); // 擴容，并增加modCount值，用于做并發檢測的依據elementData[size++] = e; // 插入到最后return true; }

2. 在指定位置插入

public void add(int index, E element) {rangeCheckForAdd(index); // 判斷是否越界ensureCapacityInternal(size + 1); // 擴容，并增加modCount值，用于做并發檢測的依據System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); // 數據移位，使用JVM提供的數據拷貝實現elementData[index] = element; // 插入到指定位置size++; }

刪除

刪除指定元素

public boolean remove(Object o) {if (o == null) { // null的執行分支不同，因為null是沒有equals方法的for (int index = 0; index < size; index++)if (elementData[index] == null) {fastRemove(index); // 刪除return true;}} else {for (int index = 0; index < size; index++)if (o.equals(elementData[index])) {fastRemove(index); // 刪除return true;}}return false; } private void fastRemove(int index) {modCount++; // 增加modCount值，用于做并發檢測的依據int numMoved = size - index - 1; // 計算需要前移的元素數量if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 數據移位，使用JVM提供的數據拷貝實現elementData[--size] = null; // 從數組中清除元素，方便GC回收 }

2. 刪除指定位置元素

public E remove(int index) {rangeCheck(index); // 判斷是否越界modCount++; // 增加modCount值，用于做并發檢測的依據E oldValue = elementData(index); // 獲取數組中對應位置元素，如果index<0是在這里拋出越界異常的int numMoved = size - index - 1; // 計算需要前移的元素數量if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 數據移位，使用JVM提供的數據拷貝實現elementData[--size] = null; // 從數組中清除元素，方便GC回收return oldValue; }

擴容

嘗試將數組大小擴容到原來的1.5倍

private void grow(int minCapacity) {int oldCapacity = elementData.length;int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 擴容到原來的1.5倍if (newCapacity - minCapacity < 0)newCapacity = minCapacity;if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 將原來的數據拷貝到新數組中，賦值 } private static int hugeCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity < 0) // 溢出了throw new OutOfMemoryError();return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; }

并發檢測相關

通過添加刪除時修改的modCount進行檢測，如果在遍歷容器元素的過程中，modCount發生了修改，就會拋出CME。

final void checkForComodification() {if (modCount != expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException(); }

如果有迭代刪除元素的需求，通常使用迭代器Iterator，其中的remove操作，因為代碼

expectedModCount = modCount; // iterator中的remove記錄了修改

的存在，支持迭代過程中刪除元素（如果是迭代過程中，其他線程對該容器進行了add或者remove操作，仍然會拋出CME）。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的扩容是元素还是数组_02 数组（附ArrayList源码分析）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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