ArrayList的時間複雜度 - Java那些事兒專欄

ArrayList部分一共五篇文章了，而且引入了時間複雜度來分析，強烈建議你們必定要按順序閱讀，相關文章分別是：

一、ArrayList初始化 - Java那些事兒專欄

二、ArrayList底層數組擴容原理 - Java那些事兒專欄

三、時間複雜度 - Java那些事兒專欄

四、三顧ArrayList - Java那些事兒專欄

五、ArrayList的時間複雜度 - Java那些事兒專欄（本文）

在之前的文章裏，咱們已經看過了add方法的源碼，還有一個add方法，咱們看一下， public void add(int index, E element) ，從指定位置添加元素

按照下標把元素添加到指定位置，想必你們都知道，咱們直接上源碼。

老規矩，咱們仍是畫一畫，當執行到System.arraycopy()這個方法時

我看到有些書上寫的是依次移動元素到下一格，這種說法不夠嚴謹，因此我再強調一遍，是依次複製插入位置及後面的數組元素，到後面一格，不是移動，所以，複製完後，arr[2],arr[3]指向對一個對象。

在代碼執行完這一句

咱們debug驗證一下。

最後，在堆內存中建立李莫愁這個對象，把arr[2]的引用指向它。

再debug一下

最後咱們來講說ArrayLIst這個對象裏添加的時間複雜度：

若是咱們不指定位置直接添加元素時(add(E element))，元素會默認會添加在最後，不會觸發底層數組的複製，不考慮底層數組自動擴容的話，時間複雜度爲O(1) ，在指定位置添加元素(add(int index, E element))，須要複製底層數組，根據最壞打算，時間複雜度是O(n)。

最後咱們說一說讀取元素，下面代碼是獲取List中下標爲2的元素

看一下源碼：

很簡單，讀取元素和數組長度無關，直接從底層數組裏去拿元素。

評論區有人說，爲何是「李莫愁」，看樣子是不太喜歡「李莫愁」，咱們能夠調用 set(int index, E element)方法來替換。

咱們看一看這個方法的源碼

很簡單，就是往指定位置放入元素，並返回原來的元素，最後咱們來畫一畫

圖中「李莫愁」已經沒有引用指向它了，JVM會在合適的時候回收它，底層數組第2個位置已經換成了「小龍女」，咱們debug驗證一下。

沒錯，已經換成小龍女了。

這是最後一期ArrayLIst源碼分析，引入了時間複雜度，最後，咱們來作個總結：

根據前幾篇文章咱們能夠看出來，在ArrayList中，底層數組存/取元素效率很是的高(get/set)，時間複雜度是O(1)，而查找，插入和刪除元素效率彷佛不過高，時間複雜度爲O(n)。

當咱們ArrayLIst裏有大量數據時，這時候去頻繁插入/刪除元素會觸發底層數組頻繁拷貝，效率不高，還會形成內存空間的浪費，這個問題在另外一個類：LinkedList裏有解決方案，請期待後續文章講解。

查找元素效率不高，在HashMap裏有解決方案，請關注後續文章。

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