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在Java中如何使用ArrayList_Java动态数组集合解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-09 10:13:02

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来源于php中文网

原创

ArrayList是最接近动态数组的标准实现,底层用可扩容数组存储,支持add()等操作;原生数组长度固定,无法动态增删;扩容时复制数据导致O(n)开销,需预设容量优化性能;遍历时修改须用Iterator.remove()或removeIf()避免ConcurrentModificationException。

在java中如何使用arraylist_java动态数组集合解析

Java 里没有真正意义上的“动态数组”,ArrayList 是最接近它的标准实现——它底层用数组存储,但封装了自动扩容逻辑,用起来像可变长数组。

为什么不能直接 new int[] 然后 add()?

原生数组(如 int[]String[])长度固定,声明后无法增删元素。ArrayList 是对象容器,只能存引用类型(或装箱后的基本类型),所以 ArrayList 是非法的,必须写成 ArrayList

  • int[] arr = new int[3]; → 长度永远是 3,arr.add(4) 编译不通过
  • ArrayList list = new ArrayList(); → 可以反复 add(),内部自动扩容
  • 如果真要操作基本类型数组并动态调整,得自己封装或用第三方库(如 Apache Commons Lang 的 ArrayUtils

add() 和 ensureCapacity() 怎么影响性能?

add() 在尾部插入时平均时间复杂度是 O(1),但触发扩容时是 O(n) —— 因为要新建数组、复制旧数据。默认初始容量是 10,每次扩容约 1.5 倍(JDK 14+ 是 oldCapacity + (oldCapacity >> 1))。

  • 如果已知大概要存 1000 个元素,初始化时写 new ArrayList(1024) 能避免多次扩容
  • ensureCapacity(2000) 可以提前预留空间,但不会缩容;trimToSize() 才能收缩到当前元素数
  • 频繁在头部或中间 add(index, e) 会导致大量元素位移,此时应考虑 LinkedList(但注意:随机访问会变慢)

遍历时修改集合抛 ConcurrentModificationException 怎么办?

用普通 for 循环或增强 for(for (E e : list))遍历时调 list.remove(),会触发 fail-fast 机制,直接抛 ConcurrentModificationException

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  • 安全删除要用 Iterator.remove()
    Iterator it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        if (it.next().length() == 0) it.remove();
    }
  • Java 8+ 推荐用 removeIf()list.removeIf(s -> s.isEmpty());
  • 想边遍历边添加,得转成数组或先收集待操作索引,再批量处理——ArrayList 不支持并发修改

真正容易被忽略的是:扩容策略和迭代器的强一致性检查都是隐藏行为,不报错时一切正常,一旦数据量上来或混合多线程操作,问题才暴露。别只盯着“能加能删”,得看它在哪悄悄复制数组、在哪突然中断循环。

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