文章目录
- 2.1. Arraylist 和 Vector 的区别?
- 2.2. Arraylist 与 LinkedList 区别?
- 2.2.1. 补充内容:双向链表和双向循环链表
- 2.2.2. 补充内容:RandomAccess 接口
- 2.3 ArrayList 的扩容机制
2.1. Arraylist 和 Vector 的区别?
ArrayList是List的主要实现类，底层使用Object[ ]存储，适用于频繁的查找工作，线程不安全 ；Vector是List的古老实现类，底层使用Object[ ]存储，线程安全的。
2.2. Arraylist 与 LinkedList 区别?
- 是否保证线程安全：
ArrayList和LinkedList都是不同步的，也就是不保证线程安全； - 底层数据结构：
Arraylist底层使用的是Object数组；LinkedList底层使用的是 双向链表 数据结构（JDK1.6 之前为循环链表，JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别，下面有介绍到！） - 插入和删除是否受元素位置的影响： ①
ArrayList采用数组存储，所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如：执行add(E e)方法的时候，ArrayList会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾，这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话（add(int index, E element)）时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。 ②LinkedList采用链表存储，所以对于add(E e)方法的插入，删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，近似 O(1)，如果是要在指定位置i插入和删除元素的话（(add(int index, E element)） 时间复杂度近似为o(n))因为需要先移动到指定位置再插入。 - 是否支持快速随机访问：
LinkedList不支持高效的随机元素访问，而ArrayList支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。 - 内存空间占用： ArrayList 的空 间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间，而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。
2.2.1. 补充内容:双向链表和双向循环链表
双向链表： 包含两个指针，一个 prev 指向前一个节点，一个 next 指向后一个节点。
另外推荐一篇把双向链表讲清楚的文章：https://juejin.im/post/5b5d1a9af265da0f47352f14
双向循环链表： 最后一个节点的 next 指向 head，而 head 的 prev 指向最后一个节点，构成一个环。
2.2.2. 补充内容:RandomAccess 接口
public interface RandomAccess {
}
查看源码我们发现实际上 RandomAccess 接口中什么都没有定义。所以，在我看来 RandomAccess 接口不过是一个标识罢了。标识什么？ 标识实现这个接口的类具有随机访问功能。
在 binarySearch（) 方法中，它要判断传入的 list 是否 RamdomAccess 的实例，如果是，调用indexedBinarySearch()方法，如果不是，那么调用iteratorBinarySearch()方法
public static <T>
int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {
if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)
return Collections.indexedBinarySearch(list, key);
else
return Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
}
ArrayList 实现了 RandomAccess 接口， 而 LinkedList 没有实现。为什么呢？我觉得还是和底层数据结构有关！ArrayList 底层是数组，而 LinkedList 底层是链表。数组天然支持随机访问，时间复杂度为 O(1)，所以称为快速随机访问。链表需要遍历到特定位置才能访问特定位置的元素，时间复杂度为 O(n)，所以不支持快速随机访问。，ArrayList 实现了 RandomAccess 接口，就表明了他具有快速随机访问功能。 RandomAccess 接口只是标识，并不是说 ArrayList 实现 RandomAccess 接口才具有快速随机访问功能的！
2.3 ArrayList 的扩容机制
ArrayList 是基于数组实现的动态数组，它提供了一种可以动态增长和缩减的数组结构。在 ArrayList 中，当数组存储的元素个数达到上限时，会触发扩容操作，以保证其容量能够存储更多的元素。
ArrayList 扩容机制的主要过程：
- 在添加元素时，首先会判断数组是否已满。如果已满，则需要进行扩容操作；
- 扩容操作会创建一个新的大数组，并将原数组中的元素全部复制到新数组中；
- 新数组的长度通常是原数组长度的 1.5 倍（可以通过源码中的
DEFAULT_CAPACITY_INCREMENT = 12 和 DEFAULT_CAPACITY = 10来了解扩容因子）。如果指定了初始化容量，那么新数组的长度就是指定的容量大小； - 复制完元素后，会将指向原数组的引用更新为指向新数组的引用。
源码分析
private void grow(int minCapacity) {
// 获取当前数组容量
int oldCapacity = elementData.length;
// 扩容因子，以 1.5 倍方式进行扩容
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
// 如果新容量小于 minCapacity，则使用 minCapacity 作为新容量
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
// 如果新容量超出了最大容量，则抛出 OutOfMemoryError 异常
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// 复制旧数组中的元素到新数组中
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
由于每次扩容都需要重新进行数据复制，所以过于频繁的扩容操作会导致性能损失。为避免频繁的扩容操作，初始化 ArrayList 对象时可以指定其容量大小，或者使用 ensureCapacity(int minCapacity) 方法预先设置其容量大小，以提高效率。同时，在添加大量元素时，也可以使用 addAll(Collection<? extends E> c) 或 addAll(int index, Collection<? extends E> c) 方法，一次性添加多个元素，以减少扩容操作的次数。
