Java中ArrayList类的用法与源码完全解析

Java中ArrayList类的用法与源码完全解析

System.Collections.ArrayList类是一个特殊的数组。通过添加和删除元素，就可以动态改变数组的长度。

一．优点

1. 支持自动改变大小的功能

2. 可以灵活的插入元素

3. 可以灵活的删除元素

二．局限性

跟一般的数组比起来，速度上差些

三．添加元素

1．publicvirtualintAdd(objectvalue);

将对象添加到ArrayList的结尾处

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

内容为

abcde

2．publicvirtualvoidInsert(intindex,objectvalue);

将元素插入ArrayList的指定索引处

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("ahttp://");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Insert(0,"aa");

结果为

aaabcde

3．publicvirtualvoidInsertRange(intindex,ICollectionc);

将集合中的某个元素插入ArrayList的指定索引处

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

ArrayList list2 = newArrayList();

list2.Add("tt");

list2.Add("ttt");

aList.InsertRange(2,list2);

结果为

abtttttcde

四．删除

1. publicvirtualvoidRemove(objectobj);

从ArrayList中移除特定对象的第一个匹配项,注意是第一个

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Remove("a");

结果为

bcde

2. publicvirtualvoidRemoveAt(intindex);

移除ArrayList的指定索引处的元素

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.RemoveAt(0);

结果为

bcde

3．publicvirtualvoidRemoveRange(intindex,intcount);

从ArrayList中移除一定范围的元素。Index表示索引，count表示从索引处开始的数目

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.RemoveRange(1,3);

结果为

复制代码 代码如下:

ae

4．publicvirtualvoidClear();

从ArrayList中移除所有元素。

五．排序

1. publicvirtualvoidSort();

对ArrayList或它的一部分中的元素进行排序。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("e");

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

DropDownList1.DataSource=aList;//DropDownListDropDownList1;

DropDownList1.DataBind();

结果为

eabcd

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Sort();//排序

DropDownList1.DataSource=aList;//DropDownListDropDownList1;

DropDownList1.DataBind();

结果为

abcde

2.publicvirtualvoidReverse();

将ArrayList或它的一部分中元素的顺序反转。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Reverse();//反转

DropDownList1.DataSource=aList;//DropDownListDropDownList1;

DropDownList1.DataBind();

结果为

edcba

六．查找

1.publicvirtualintIndexOf(object);

2. publicvirtualintIndexOf(object,int);

3. publicvirtualintIndexOf(object,int,int);

    返回ArrayList或它的一部分中某个值的第一个匹配项的从零开始的索引。没找到返回-1。

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

intnIndex=aList.IndexOf(“a”);//1

nIndex=aList.IndexOf(“p”);//没找到，-1

4.publicvirtualintLastIndexOf(object);

5.publicvirtualintLastIndexOf(object,int);

6.publicvirtualintLastIndexOf(object,int,int);

    返回ArrayList或它的一部分中某个值的最后一个匹配项的从零开始的索引。

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("a");//同0

BEUfKAaList.Add("d");

aList.Add("e");

intnIndex=aList.LastIndexOf("a");//值为2而不是0

7. publicvirtualboolContains(objectitem);

    确定某个元素是否在ArrayList中。包含返回true,否则返回false

七．其他

1．publicvirtualintCapacity{get;set;}

获取或设置ArrayList可包含的元素数。

2．publicvirtualintCount{get;}

获取ArrayList中实际包含的元素数。

Capacity是ArrayList可以存储的元素数。Count是ArrayList中实际包含的元素数。Capacity总是大于或等于Count。如果在添加元素时，Count超过Capacity，则该列表的容量会通过自动重新分配内部数组加倍。

如果Capacity的值显式设置，则内部数组也需要重新分配以容纳指定的容量。如果Capacity被显式设置为0，则公共语言运行库将其设置为默认容量。默认容量为16。

在调用Clear后，Count为0，而此时Capacity切是默认容量16，而不是0

3．publicvirtualvoidTrimToSize();

将容量设置为ArrayList中元素的实际数量。

如果不向列表中添加新元素，则此方法可用于最小化列表的内存系统开销。

若要完全清除列表中的所有元素，请在调用TrimToSize之前调用Clear方法。截去空ArrayList会将ArrayList的容量设置为默认容量，而不是零。

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");//Count=5,Capacity=16,

aList.TrimToSize();//Count=Capacity=5;

八.源码分析

List 接口的一个实现类，内部是用一个数组存储元素值，相当于一个可变大小的数组。

1.签名

public class ArrayList

extends AbstractList

implements List, RandomAccess, Cloneable, Serializable

可以看到ArrayList继承了AbstractList抽象类，它实现了List接口的大多数方法。如果要实现一个不可变的List，只要继承这个类并且实现get(int)和size方法。如果要实现可变的List，需要覆盖set(int, E)。另外，如果List的大小是可变的，还要覆盖add(int, E)和remove()方法。

2.构造器

ArrayList提供了三个构造器：

ArrayList()

ArrayList(Collection extends E> c)

ArrayList(int initialCapacity)

Collection接口约定，每个集合类应该提供两个”标准”构造器，一个是无参数的构造器（上面第一个），另外一个是拥有单个参数（类型为Collettion）的构造器（上面第二个）。ArrayList还提供了第三个构造器，其接受一个int值，用于设置ArrayLi的初始大小（默认大小为10）。

3.相关方法

trimToSize

public void trimToSize() {

modCount++;

int oldCapacity = elementData.length;

if (size < oldCapacity) {

elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);

}

}

用于把ArrayList的容量缩减到当前实际大小，减少存储容量。其中的变量modCount由AbstracList继承而来，记录List发生结构化修改（structurally modified）的次数。elementData中实际存储了ArrayList的元素，在ArrayList中声明为：private transient Object[] elementData;变量size是ArrayList的元素数量，当size < oldCapacity时，调用Arrays.copyOf方法实现缩减。

4.indexOf 和 lasIndexOf

public int indexOf(Object o) {

if (o == null) {

for (int i = 0; i < size; i++)

if (elementData[i]==null)

return i;

} else {

for (int i = 0; i < size; i++)

if (o.equals(elementData[i]))

return i;

}

return -1;

}

这两个方法返回指定元素的下标，要区分参数是否为null。lastIndexOf和indexOf类似，只不过是从后往前搜索。

5.ensureCapacity

public void ensureCapacity(int minCapacity) {

if (minCapacity > 0)

ensureCapacityInternal(minCapacity);

}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {

modCount++;

// overflow-conscious code

if (minCapacity - elementData.length > 0)

grow(minCapacity);

}

private void grow(int minCapacity) {

// overflow-conscious code

int oldCapacity = elementData.length;

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

if (newCapacity - minCapacity < 0)

newCapacity = minCapacity;

if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)

newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

// minCapacity is usually close to size, so this is a win:

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

}

这个方法可以确保ArrayList的大小

6.add 和 addAll

public void add(int index, E element) {

rangeCheckForAdd(index);

ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!

System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,

size - index);

elementData[index] = element;

size++;

}

add(int index, E element)向指定位置添加元素，首先调用rangeCheckForAdd检查index是否有效，如果index > size || index < 0将抛出异常。然后确保容量加1，调用System.arraycopy把从index开始的元素往后移动一个位置。最后把index处的值设置为添加的元素。还有一个重载的add(E e)方法是直接把元素添加到末尾。

addAll(Collection extends E> c)和addAll(int index, Collection extends E> c)则分别是向末尾和指定位置添加Collection中的所有元素。

7.remove 和 removeAll

public boolean remove(Object o) {

if (o == null) {

for (int index = 0; index < size; index++)

if (elementData[index] == null) {

fastRemove(index);

return true;

}

} else {

for (int index = 0; index < size; index++)

if (o.equals(elementData[index])) {

fastRemove(index);

return true;

}

}

return false;

}

remove(Object o)方法删除指定的元素。首先是查找元素位置，然后调用fastRemove(index)删除，其代码如下：

private void fastRemove(int index) {

modCount++;

int numMoved = size - index - 1;

if (numMoved > 0)

//把index+1往后的元素都往前移动一个位置

System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,

numMoved);

elementData[--size] = null; // Let gc do its work

}

重载的remove(int index)方法用于删除指定位置的元素。removeRange(int fromIndex, int toIndex)用于删除指定位置之间的所有元素。

removeAll(Collection> c)和retainAll(Collection> c)代码如下：

public boolean removeAll(Collection> c) {

Objects.requireNonNull(c);

return batchRemove(c, false);

}

public boolean retainAll(Collection> c) {

Objects.requireNonNull(c);

return batchRemove(c, true);

}

它们都是通过调用batchRemove方法实现的，其代码如下：

private boolean batchRemove(Collection> c, boolean complement) {

final Object[] elementData = this.elementData;

int r = 0, w = 0;

boolean modified = false;

try {

for (; r < size; r++)

if (c.contains(elementData[r]) == complement)

elementData[w++] = elementData[r];

} finally {

// Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,

// even if c.contains() throws.

if (r != size) {

System.arraycopy(elementData, r,

elementData, w,

size - r);

w += size - r;

}

if (w != size) {

// clear to let GC do its work

for (int i = w; i < size; i++)

elementData[i] = null;

modCount += size - w;

size = w;

modified = true;

}

}

return modified;

}

这个方法有两个参数，第一个是操作的Collection，第二个是一个布尔值，通过设置为true或false来选择是removeAll还是retainAll。try里面的语句是把留下来的放在0到w之间，然后在finally中第二个if处理w之后的空间，第一个是在c.contains()抛出异常时执行。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。