java arrayList属性 最大值的索引 stream

一、概述

一种可以动态增长和缩减的索引序列

直接父类是AbstractList
实现了4个接口：List, RandomAccess（标记接口，表明支持快速随机访问元素）, Cloneable, java.io.Serializable

二、特点

1. 可动态增长和缩减容量
2. 内部使用Object数组存放数据
3. 内部数组的初始容量是10，放满后以1.5倍容量增长
4. 可通过索引快速随机访问元素

三、容量

涉及初始容量、最大容量、容量增长速度，容量如何增长

• 初始容量 = 10



• 最大容量 = （Integer.MAX_VALUE - 8）
  最大可分配的数组大小，最大值为$(2^{31}-1 - 8)$如果向虚拟机请求分配的内存超过了虚拟机内存限制，就会抛出内存溢出错误
• 容量以1.5倍速度增长
  ArrayList中定义了两个扩充（或判断）数组容量的方法：
  一给外界使用（ensureCapacity方法），
  一个用于内部（ensureCapacityInternal方法），
  两者都调用了ensureExplicitCapacity方法



• 
  



• 
  



• 扩充容量，使用的Arrays.copyOf(Object[] original, int newLength)方法，该方法在底层还是使用了System.copyof方法进行拷贝

四、三个构造函数

无参构造、带有初始容量的构造、带有初始化集合的构造

下面的构造函数中的参数是初始容量，并不是指定数组中元素个数

五、如何添加元素的

添加元素必须要检查容量

• public boolean add(E e)
  将元素添加到数组的末尾
  首先，判断是否可以容纳(size+1)个元素，如果不能容纳，进行扩容
  然后，将元素放在size索引位置，并修改数组大小
  最后，添加成功返回true



• public void add(int index, E element)
  首先，检查索引（当索引<0或索引>size()将抛出IndexOutOfBoundsException异常）
  接着，判断是否可以容纳(size+1)个元素，如果不能容纳，进行扩容
  然后，使用System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)对index索引之后的元素进行移位
  移位后，将数据放在index索引处，并调整数组大小

六、如何删除元素的

有两种删除元素的方法：remove(int index) 和 remove(Object o)
在使用时，需要注意以下问题：

• 集合元素是Integer时，尝试删除元素，可能会抛出IndexOutOfBoundException异常
  当集合中元素类型是整数时，编译器不会对要删除的整数进行自动装箱，会把要删除的整数当成索引，从而调用remove(int index)方法，当这个整数超过了索引最大值，从而抛出IndexOutOfBoundException异常，解决办法：手动自动装箱

List<Integer> list = Arrays.asList(999, 222, 444, 999);

  // 抛出IndexOutOfBoundException异常
  // 因为此时编译器不会对999进行自动装箱，会把999当成索引，从而调用remove(int index)方法
  // 解决办法：手动自动装箱
  // list.remove(999);
  list.remove(Integer.valueOf(999));
  System.out.println(list); // OK, The result is [222, 444, 999]

• 在迭代元素的时候，使用list.remove()方法删除元素会抛出ConcurrentModificationException异常，
  解决办法：

1. 使用iterator.remove()方法删除
2. 使用CopyOnWriteArrayList列表

private static void testRemove02() {
   System.out.println("\n删除元素: ");
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(999);
    list.add(222);
    list.add(333);
    list.add(999);

    for (Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
        Integer value = iterator.next();
        // list.remove(value);
        iterator.remove();
        System.out.println(list);
    }
    
    list = new ArrayList<>();
    list.add(999);
    list.add(222);
    list.add(333);
    list.add(999);
    // 同样会抛出ConcurrentModificationException异常
	for (Integer value: list) {
        // list.remove(value);
    }
}

• 如果没有调用next方法就执行remove()操作，将会抛出IllegalStateException异常

private static void testRemove03() {
   System.out.println("\n删除元素: ");
   ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
   list.add(999);
   list.add(222);
   list.add(333);
   list.add(999);
   
   for (Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
       // 抛出IllegalStateException异常
       // iterator.remove();
   }
}

因为迭代器的工作原理如下图所示：

七、是怎样取列表子集的

给外界提供的方法是：public List subList(int fromIndex, int toIndex)
获取的元素范围(前闭后开区间)为：[fromIndex, toIndex)

首先，检查索引是否满足要求（fromIndex不能小于0，toIndex不能大于数组size，fromIndex不能大于toIndex）
然后，通过构建内部类SubList的实例来获取指定范围内的元素列表