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數(shù)組(二):ArrayList的實現(xiàn)和Arrays類的使用

2019-11-10 18:09:34
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供稿:網(wǎng)友

一、數(shù)組是否可以變長?

我們都知道,數(shù)組時定長的,初始化時一定要給定長度,由于這個長度的問題,我們在實際的開發(fā)中,會更傾向于使用容器,如ArrayList等,使用容器類時,無需考慮長度問題,因為容器已經(jīng)幫我們處理了,那么數(shù)組就沒有辦法變長了嗎?當(dāng)然不是,ArrayList就是基于數(shù)組實現(xiàn)的,我們可以看看ArrayList是如何處理的

二、ArrayList的實現(xiàn)原理

ArrayList用一個Object數(shù)組作為其內(nèi)部操作,并有一個成員變量size代表容器的長度

PRivate transient Object[] elementData; private int size;

添加數(shù)據(jù)時,調(diào)用add()方法:

public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; }

調(diào)用add時,首先調(diào)用ensureCapacityInternal方法,該方法的目的是擴容,將數(shù)組的長度增加1

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity);}

而在ensureCapacityInternal中,首先判斷擴容是否有溢出問題,沒有溢出問題,就調(diào)用grow,進行擴容

private void grow(int minCapacity) { // 溢出處理 int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 擴容處理 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }

這是擴容的核心代碼,前面代碼都是溢出處理,關(guān)鍵在于最后一句

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)

API文檔的解釋是:復(fù)制指定的數(shù)組,截取或用 null 或 0 填充(如有必要),以使副本具有指定的長度

也就是說,通過Arrays.copyOf,將數(shù)組elementData的長度擴大到newCapacity,擴大的部分填充由數(shù)組類型決定

例如:

int[] a = new int[]{1,2}; System.out.println("擴容前長度:" + a.length); a = Arrays.copyOf(a, 3); System.out.println("擴容后長度:" + a.length); System.out.println("填充的數(shù)據(jù):" + a[2]);

輸出: 擴容前長度:2 擴容后長度:3 填充的數(shù)據(jù):0

三、Arrays類的使用

Arrays類包含用來操作數(shù)組(比如排序和搜索)的各種方法,這個類是必須熟練使用的! 該類的常用方法有:

方法 解釋
asList(T… a) 返回一個受指定數(shù)組支持的固定大小的列表
copyOf(int[] original,int newLength) 復(fù)制指定的數(shù)組,填充的數(shù)據(jù)由數(shù)組類型決定,以使副本具有指定的長度
copyOfRange(long[] original, int from, int to) 將指定數(shù)組的指定范圍復(fù)制到一個新數(shù)組
equals(int[] a, int[] a2) 如果兩個指定的 int 型數(shù)組彼此相等,則返回 true
fill(int[] a, int val) 將指定的 int 值分配給指定 int 型數(shù)組的每個元素
sort(int[] a) 對指定的 int 型數(shù)組按數(shù)字升序進行排序
以上只用int類型數(shù)組做為example,同理其他類型數(shù)組同樣的操作

四、數(shù)組的淺拷貝,copyOf的問題

當(dāng)數(shù)組類型不是基本數(shù)據(jù)類型時,數(shù)組內(nèi)存放的是對象的引用,因此在copyOf復(fù)制對象數(shù)組時,千萬要注意,復(fù)制的對象的引用而不是對象本身!

class Person{ int age; public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; }}public class Array2 { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.setAge(20); Person[] a = new Person[]{p}; Person[] b = Arrays.copyOf(a, a.length); a[0].setAge(30); System.out.println("a的年齡:" + a[0].getAge()); System.out.println("b的年齡:" + b[0].getAge()); }}

輸出: a的年齡:30 b的年齡:30

可以看見,a改變其值后,連b的值都改變了,這就是淺拷貝問題

有關(guān)于深淺拷貝的博文,參考: 漸析java的淺拷貝和深拷貝:http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3308489.html。


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