访问ArrayList成员#

当需要对ArrayList的所有元素进行访问时, 可以使用for-in循环遍历ArrayList的所有元素

1
import std.collection.*
2

3
main() {
4
    let list = ArrayList<Int64>([0, 1, 2])
5
    for (i in list) {
6
        println("The element is ${i}")
7
    }
8
}

编译并执行上面的代码, 会输出:

1
The element is 0
2
The element is 1
3
The element is 2

当需要知道某个ArrayList包含的元素个数时, 可以使用size属性获得对应信息

1
import std.collection.*
2

3
main() {
4
    let list = ArrayList<Int64>([0, 1, 2])
5
    if (list.size == 0) {
6
        println("This is an empty arraylist")
7
    } else {
8
        println("The size of arraylist is ${list.size}")
9
    }
10
}

编译并执行上面的代码, 会输出:

1
The size of arraylist is 3

当想访问单个指定位置的元素时, 可以使用下标语法访问(下标的类型必须是Int64)

非空ArrayList的第一个元素总是从位置0开始的

可以从0开始访问ArrayList的任意一个元素, 直到最后一个位置(ArrayList的size - 1)

使用负数或大于等于size的索引会触发运行时异常

1
let a = list[0]   // a == 0
2
let b = list[1]   // b == 1
3
let c = list[-1]  // 运行时异常

ArrayList也支持下标中使用Range的语法, 详见 Array 章节

ArrayList的元素, 可以通过for-in遍历访问, 也提供有size()接口获取元素数量

ArrayList也可以通过下表索引 使用[index]语法 随机访问元素, 下标范围是: [0, size - 1]

如果尝试超出下标范围进行随机访问, 则会触发运行时异常

ArrayList的[]也支持使用Range语法截取范围

ArrayList的元素访问语法, 基本与Array保持一致

修改 ArrayList#

可以使用下标语法对某个位置的元素进行修改

1
let list = ArrayList<Int64>([0, 1, 2])
2
list[0] = 3

ArrayList是引用类型, ArrayList在作为表达式使用时不会拷贝副本, 同一个ArrayList实例的所有引用都会共享同样的数据

因此对ArrayList元素的修改会影响到该实例的所有引用

1
let list1 = ArrayList<Int64>([0, 1, 2])
2
let list2 = list1
3
list2[0] = 3
4
// list1 包含元素 3, 1, 2
5
// list2 包含元素 3, 1, 2

如果需要将单个元素添加到ArrayList的末尾, 请使用add函数

如果希望同时添加多个元素到末尾, 可以使用add(all!: Collection<T>)函数, 这个函数可以接受其他相同元素类型的Collection类型(例如Array)

1
import std.collection.*
2

3
main() {
4
    let list = ArrayList<Int64>()
5
    list.add(0)                     // list 包含元素 0
6
    list.add(1)                     // list 包含元素 0, 1
7
    let li = [2, 3]
8
    list.add(all: li)               // list 包含元素 0, 1, 2, 3
9
}

可以通过add(T, at!: Int64)和add(all!: Collection<T>, at!: Int64)函数将指定的单个元素或相同元素类型的Collection值 插入到指定索引的位置

该索引处的元素和后面的元素会 被挪后以腾出空间

1
let list = ArrayList<Int64>([0, 1, 2])  // list 包含 0, 1, 2
2
list.add(4, at: 1)                      // list 包含 0, 4, 1, 2

从ArrayList中删除元素, 可以使用remove函数, 需要 指定删除的索引

该索引处后面的元素会前移以填充空间

1
let list = ArrayList<String>(["a", "b", "c", "d"])  // list 包含元素 "a", "b", "c", "d"
2
list.remove(at: 1)                                  // 删除下标1的元素, 现在 list 包含元素 "a", "c", "d"

ArrayList是引用类型, 实例被共享引用, 出现 一处修改 处处修改的情况

原地修改元素, 可以通过[]下标索引访问特定索引元素 并修改此索引的元素

添加元素, 可以使用add()函数, 可以新增单个元素到末尾, 也可以新增一个Collection的所有元素到末尾

更可以指定索引位置在索引位置新增元素, 此时可以使用at明明形参传入目标索引位置

如果指定索引位置, 那么原索引位置及后面的元素, 都会后移为新元素挪位置

删除元素, 可以使用remove(at!: T)函数, 可以删除指定索引位置的元素, 删除之后, 后面的有效元素都会向前移动

增加ArrayList的大小#

每个ArrayList都需要特定数量的内存来保存其内容

当向ArrayList添加元素并且该ArrayList开始超出其保留容量时, 该ArrayList会分配更大的内存区域并 将其所有元素复制到新内存中

这种增长策略意味着触发重新分配内存的添加操作具有性能成本, 但随着ArrayList的保留内存变大, 它们发生的频率会越来越低

如果知道大约需要添加多少个元素, 可以在添加之前预备足够的内存以避免中间重新分配, 这样可以提升性能表现

1
import std.collection.*
2

3
main() {
4
    let list = ArrayList<Int64>(100)  // 一次性分配空间
5
    for (i in 0..100) {
6
        list.add(i)                   // 不会触发空间重新分配
7
    }
8

9
    list.reserve(100)                 // 准备更多空间
10
    for (i in 0..100) {
11
        list.add(i)                   // 不会触发空间重新分配
12
    }
13
}

添加元素可能会导致ArrayList剩余空间不足, 当前剩余空间为0就是剩余空间不足, 如果再添加新元素, 就会自动扩容

扩容是新开辟一块更大的空间, 然后将旧数据拷贝到新空间, 这会出现很大的性能消耗

所以, 可以在创建实例时 就调用相关构造函数预开辟好空间, 或者 可以使用reserve(additional)尝试增加additional块新空间, 但不一定按照additional扩容

TIP

查看文档发现, 调用reserve(additional: Int64)扩容时, 遵循以下规则:

1. 当additional <= 0时, 不扩容

2. 当剩余空间 >= additional时, 不扩容

3. 当剩余空间 < additional时, 取max(Int64(原始容量 * 1.5), 原始容量 + additional), 进行扩容

   即, 最终容量是: max(Int64(原始容量 * 1.5), 原始容量 + additional)

由此规则可以推测, 自动扩容时 是按照原容量的1.5倍进行扩容的

且推测, reserve()触发扩容时, 也是开辟新空间且拷贝原数据

reserve(additional)不是将容量扩容到additional, 而是尝试新增additional块空间