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关于Java ArrayList自动扩容机制的实例解析

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简介:
本文详细解析了Java中ArrayList自动扩容的工作原理,并通过具体示例代码帮助读者理解其内部实现机制。 在Java编程语言里,ArrayList是一个广泛使用的集合类,它具备动态调整大小的能力以适应添加的元素数量变化。本段落将详细讨论ArrayList的自动扩容机制,并解释其工作原理及关键方法。 当向一个ArrayList中增加新元素时,如果现有的存储容量不足以容纳这个新增加的数据项,则该列表会根据需要扩大自身的存储空间来确保能存放新的数据。这便是所谓的“自动扩容”功能。 首先涉及的方法是`ensureCapacityInternal()`,它负责检查当前的存储能力是否足够添加新项目,并在必要时执行扩展操作以满足需求。 紧接着,在`ensureCapacityInternal()`内部调用的是`ensureExplicitCapacity(int minCapacity)`方法,用于确保ArrayList至少拥有足够的容量来存放指定数量的数据。如果现有的数组大小不足以容纳这些数据,则会采取进一步的措施进行扩容处理。 当实际需要增加存储空间时,`grow()`这个函数会被触发以实现这一目标:它首先计算出新的最小容量(通常是当前容量的1.5倍),随后将现有ArrayList中的所有元素复制到一个新创建的大数组中去。这样就完成了数据迁移和容器扩展的任务。 综上所述,自动扩容的过程包括以下几个步骤: 1. 当尝试添加一个新的元素时,会先通过`ensureCapacityInternal()`来检查当前容量是否足够。 2. 如果发现不够的话,则调用`ensureExplicitCapacity(int minCapacity)`方法进行进一步处理。 3. 在上述方法中还会判断初始容量设置情况,并可能调整为一个合理的最小值。 4. 最终如果仍然需要更多空间,那么就会通过执行`grow()`来完成实际的扩容操作。 总之,ArrayList通过一系列内部机制实现了自动化的存储扩展功能。理解这一过程有助于我们更有效地利用这种强大的数据结构来进行各种应用程序开发任务。

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客服
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  • Java ArrayList
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    本文详细解析了Java中ArrayList自动扩容的工作原理,并通过具体示例代码帮助读者理解其内部实现机制。 在Java编程语言里,ArrayList是一个广泛使用的集合类,它具备动态调整大小的能力以适应添加的元素数量变化。本段落将详细讨论ArrayList的自动扩容机制,并解释其工作原理及关键方法。 当向一个ArrayList中增加新元素时,如果现有的存储容量不足以容纳这个新增加的数据项,则该列表会根据需要扩大自身的存储空间来确保能存放新的数据。这便是所谓的“自动扩容”功能。 首先涉及的方法是`ensureCapacityInternal()`,它负责检查当前的存储能力是否足够添加新项目,并在必要时执行扩展操作以满足需求。 紧接着,在`ensureCapacityInternal()`内部调用的是`ensureExplicitCapacity(int minCapacity)`方法,用于确保ArrayList至少拥有足够的容量来存放指定数量的数据。如果现有的数组大小不足以容纳这些数据,则会采取进一步的措施进行扩容处理。 当实际需要增加存储空间时,`grow()`这个函数会被触发以实现这一目标:它首先计算出新的最小容量(通常是当前容量的1.5倍),随后将现有ArrayList中的所有元素复制到一个新创建的大数组中去。这样就完成了数据迁移和容器扩展的任务。 综上所述,自动扩容的过程包括以下几个步骤: 1. 当尝试添加一个新的元素时,会先通过`ensureCapacityInternal()`来检查当前容量是否足够。 2. 如果发现不够的话,则调用`ensureExplicitCapacity(int minCapacity)`方法进行进一步处理。 3. 在上述方法中还会判断初始容量设置情况,并可能调整为一个合理的最小值。 4. 最终如果仍然需要更多空间,那么就会通过执行`grow()`来完成实际的扩容操作。 总之,ArrayList通过一系列内部机制实现了自动化的存储扩展功能。理解这一过程有助于我们更有效地利用这种强大的数据结构来进行各种应用程序开发任务。
  • Java 8 HashMap
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    本文详细解析了Java 8中HashMap的扩容机制,并通过具体示例进行深入剖析和说明。 本段落主要介绍了Java8 HashMap扩容算法的实例解析,并通过示例代码进行了详细讲解,具有一定的参考价值,适合学习或工作中需要了解该主题的朋友阅读。
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    本文章深入解析Java中的ArrayList类,涵盖其基本概念、常用方法及实现机制,并提供实例代码帮助读者理解与应用。 ArrayList是Java集合框架中的一个常用列表实现方式,它基于数组来动态地存储元素。下面将详细探讨ArrayList的各个方面。 1. **特性** - **容量自动扩展**:当添加元素导致当前容量不足时,ArrayList会自动增加其大小,通常为现有容量的1.5倍。 - **快速随机访问**:由于使用了数组结构,可以利用索引实现对任何位置元素的高效访问,并实现了RandomAccess接口来提高性能。 - **非线程安全**:在多线程环境下直接使用ArrayList可能引发并发问题,需要手动进行同步处理或选择Vector、CopyOnWriteArrayList等替代方案。 - **序列化支持**:实现了Serializable接口,允许将整个列表转换为字节流形式以供存储和网络传输。 2. **构造函数** - `ArrayList()`:创建一个初始容量为10的空列表实例。 - `ArrayList(int capacity)`:初始化时指定具体的数组大小,减少后续扩容次数。 - `ArrayList(Collection collection)`:根据已有集合的内容生成新的ArrayList对象。 3. **主要API方法** - `add(E object)`:在当前末尾添加一个元素。 - `addAll(Collection collection)`:将整个集合的成员加入到列表最后位置。 - `clear()`:移除所有元素,清空列表内容。 - `contains(Object object)`:判断某个特定对象是否存在于列表中。 - `get(int location)`:返回指定索引处的对象引用。 - `remove(int location)`:删除位于给定索引的项目并返回该值。 - `size()`:获取当前元素数量。 - `toArray()`:将ArrayList转换为数组形式输出。 - `iterator()`:提供迭代器支持,方便遍历操作。 4. **遍历方式** - 使用增强型for循环(foreach)进行简单直接地访问每个项目; - 利用`iterator()`方法获取迭代器并结合`hasNext()``next()`完成元素的逐个处理; - 通过索引定位的方式逐一读取列表中的每一项。 5. **toArray异常** 当调用`toArray(T[] array)`且传入数组长度小于实际所需时,会抛出ArrayStoreException。因此,请确保提供的目标数组有足够的空间容纳所有数据条目。 6. **与其他集合类型的关系** ArrayList继承自AbstractList并实现了List接口;后者又扩展了Collection接口。此外还支持克隆和序列化操作(Cloneable、Serializable)。 7. **性能比较** - 相对于数组,ArrayList在中间位置插入或删除元素时效率较低,因为需要移动大量数据。 - 与LinkedList相比,在频繁增删的场景下表现更优;但在随机访问方面不如后者灵活便捷。 8. **最佳实践** 在单线程环境中推荐使用ArrayList以获得良好的性能体验。而在多任务并发环境里,则应当考虑Vector或CopyOnWriteArrayList作为替代方案来保证数据的安全性。 预知具体元素数量的情况下,建议采用指定容量的构造函数避免不必要的扩容操作。 总之,对于需要高效随机访问且允许动态调整大小的数据结构来说,ArrayList是一个理想的选择。深入了解其内部机制和使用技巧有助于更好地应用这一强大的工具。
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    《机械制图实例解析》一书通过丰富的案例详细讲解了机械制图的基本原理与技巧,旨在帮助读者掌握绘制和阅读复杂机械图纸的能力。 这是机械制图绘图实例题,主要针对于想学习二维工程图绘制的初学者。
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