定義

用一組連續(xù)的內(nèi)存空間存儲一組具有相同類型的數(shù)據(jù)的線性表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)勢

支持通過下標(biāo)快速的隨機訪問數(shù)據(jù)，時間復(fù)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(jìn)行后續(xù)元素的移位，時間復(fù)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(yōu)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(shù)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(biāo)記一下，等空間不夠時，統(tǒng)一進(jìn)行位移，聽起來有點類似JVM的標(biāo)記清除垃圾回收算法。

介紹完數(shù)組，再說一下數(shù)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(xì)節(jié)：插入、刪除時搬移其他元素的操作；

2. 動態(tài)擴容；

3. 運行時，當(dāng)碰到并發(fā)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(fā)檢測的依據(jù)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(fā)檢測的依據(jù)System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); // 數(shù)據(jù)移位，使用JVM提供的數(shù)據(jù)拷貝實現(xiàn)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(zhí)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(fā)檢測的依據(jù)int numMoved = size - index - 1; // 計算需要前移的元素數(shù)量if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 數(shù)據(jù)移位，使用JVM提供的數(shù)據(jù)拷貝實現(xiàn)elementData[--size] = null; // 從數(shù)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(fā)檢測的依據(jù)E oldValue = elementData(index); // 獲取數(shù)組中對應(yīng)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(shù)量if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 數(shù)據(jù)移位，使用JVM提供的數(shù)據(jù)拷貝實現(xiàn)elementData[--size] = null; // 從數(shù)組中清除元素，方便GC回收return oldValue; }

擴容

嘗試將數(shù)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(shù)據(jù)拷貝到新數(shù)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(fā)檢測相關(guān)

通過添加刪除時修改的modCount進(jìn)行檢測，如果在遍歷容器元素的過程中，modCount發(fā)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(jìn)行了add或者remove操作，仍然會拋出CME）。

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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