面試題:ArrayList擴(kuò)容時(shí)擴(kuò)容多少?

大家好,我是你們的小米!今天要和大家一起來(lái)探討一個(gè)在Java面試中經(jīng)常被問(wèn)到的問(wèn)題:“ArrayList擴(kuò)容時(shí)擴(kuò)容多少?”相信很多小伙伴都在面試中遇到過(guò)這個(gè)問(wèn)題,那么接下來(lái),我就為大家詳細(xì)解析一下這個(gè)問(wèn)題,希望能夠幫助大家在面試中游刃有余!
了解ArrrayList的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)
在深入解析擴(kuò)容策略之前,我們首先要了解一下ArrayList的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。ArrayList是Java集合框架中的一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組,它可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地增加或減少元素。ArrayList的底層是通過(guò)數(shù)組實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)數(shù)組容量不足以存放新增的元素時(shí),就需要進(jìn)行擴(kuò)容操作。
擴(kuò)容策略簡(jiǎn)介
ArrayList在擴(kuò)容時(shí),并不是每次新增一個(gè)元素就擴(kuò)容一次,這樣效率會(huì)很低。相反,它采取了一種“倍增”策略,即當(dāng)數(shù)組容量不夠用時(shí),它會(huì)將當(dāng)前容量翻倍。這樣做的好處是,在一次擴(kuò)容操作中,可以一次性擴(kuò)充一大塊內(nèi)存,減少了頻繁擴(kuò)容帶來(lái)的性能損耗。
源碼分析
ArrayList的擴(kuò)容邏輯實(shí)際上是由ensureCapacityInternal方法來(lái)完成的。我們一起來(lái)看一下這段源碼:

從上面的代碼中,我們可以看到,在grow方法中,新的容量(newCapacity)是通過(guò)將舊容量(oldCapacity)右移一位(即除以2),然后再加上舊容量得到的。這樣就實(shí)現(xiàn)了容量的翻倍擴(kuò)容策略。
理解擴(kuò)容的觸發(fā)條件
在源碼分析的基礎(chǔ)上,我們來(lái)總結(jié)一下ArrayList擴(kuò)容的觸發(fā)條件:
當(dāng)前元素個(gè)數(shù)(size)已經(jīng)達(dá)到了當(dāng)前數(shù)組容量(length)。
添加一個(gè)元素時(shí),需要保證容量足夠,否則觸發(fā)擴(kuò)容。
需要注意的是,雖然數(shù)組會(huì)根據(jù)倍增策略進(jìn)行擴(kuò)容,但也并不是無(wú)限制地?cái)U(kuò)容下去的。在源碼中,有一個(gè)MAX_ARRAY_SIZE的限制,如果計(jì)算得到的新容量超過(guò)了這個(gè)值,就會(huì)進(jìn)行特殊處理。
END
通過(guò)對(duì)ArrayList擴(kuò)容策略的源碼分析和解釋,我們可以得出結(jié)論:ArrayList在擴(kuò)容時(shí)采用了倍增策略,每次擴(kuò)容都會(huì)將當(dāng)前容量翻倍,從而有效地減少了頻繁擴(kuò)容帶來(lái)的性能損耗。同時(shí),也要注意到MAX_ARRAY_SIZE的限制,防止無(wú)限制地?cái)U(kuò)容。掌握了這些知識(shí),相信在面試中回答關(guān)于ArrayList擴(kuò)容策略的問(wèn)題時(shí),大家已經(jīng)游刃有余了!
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