先看再點贊，給自己一點思考的時間，思考過後請毫不猶豫微信搜索【沉默王二】，關註這個長髮飄飄卻靠才華苟且的程式員。本文 GitHub github.com/itwanger 已收錄，裡面還有技術大佬整理的面試題，以及二哥的系列文章。 關於 Java 基礎、Java 面向對象編程、Java 字元串、Ja ...
先看再點贊，給自己一點思考的時間，思考過後請毫不猶豫微信搜索【沉默王二】，關註這個長髮飄飄卻靠才華苟且的程式員。
本文 GitHub github.com/itwanger 已收錄，裡面還有技術大佬整理的面試題，以及二哥的系列文章。
關於 Java 基礎、Java 面向對象編程、Java 字元串、Java 數組等方面的知識點已經可以告一段落了，小伙伴們可以在「沉默王二」公眾號後臺回覆「小白」獲取第二版手冊。覺得不錯的話，請隨手轉發給身邊的小伙伴，贈人玫瑰，手有餘香哈。
那麼接下來，我開始肝 Java 集合方面的文章了，小伙伴們請默默為我鼓個掌，我能聽得到，真的，別吝嗇你的掌聲，響起來。第一篇，必須得從 ArrayList 開始，畢竟 ArrayList 可以稱得上是集合方面最常用的類了，估計沒有之一。
ArrayList 實現了 List 介面，是基於數組實現的。小伙伴們都知道，數組的大小是固定的，創建的時候指定了大小，就不能再調整了，如果數組滿了，就不能再添加任何元素了。ArrayList 是數組很好的替代方案，它提供了比數組更豐富的預定義方法（增刪改查），並且大小是可以根據元素的多少進行自動調整的，非常靈活。
準備在 ArrayList 的第四個位置（下標為 3）上添加一個元素 55。
此時 ArrayList 中第五個位置以後的元素將會向後移動。
準備把 23 從 ArrayList 中移除。
此時下標為 7、8、9 的元素往前挪。
01、如何創建一個 ArrayList
ArrayList<String> alist = new ArrayList<String>();
可以通過上面的語句來創建一個字元串類型的 ArrayList（通過尖括弧來限定 ArrayList 中元素的類型，如果嘗試添加其他類型的元素，將會產生編譯錯誤），更簡化的寫法如下：
List<String> alist = new ArrayList<>();
由於 ArrayList 實現了 List 介面，所以 alist 變數的類型可以是 List 類型；new 關鍵字聲明後的尖括弧中可以不再指定元素的類型，因為編譯器可以通過前面尖括弧中的類型進行智能推斷。
如果非常確定 ArrayList 中元素的個數，在創建的時候還可以指定初始大小。
List<String> alist = new ArrayList<>(20);
這樣做的好處是，可以有效地避免在添加新的元素時進行不必要的擴容。但通常情況下，我們很難確定 ArrayList 中元素的個數，因此一般不指定初始大小。
02、向 ArrayList 中添加一個元素
可以通過 add() 方法向 ArrayList 中添加一個元素，如果不指定下標的話，就預設添加在末尾。
alist.add("沉默王二");
感興趣的小伙伴可以研究一下 add() 方法的源碼，它在添加元素的時候會執行 grow() 方法進行擴容，這個是面試官特別喜歡考察的一個重點。
下麵是 add(E e) 方法的源碼：
public boolean add(E e) {
modCount++;
add(e, elementData, size);
return true;
}
調用了私有的 add(E e, Object[] elementData, int s) 方法：
private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
if (s == elementData.length)
elementData = grow();
elementData[s] = e;
size = s + 1;
}
然後調用了非常關鍵的 grow(int minCapacity) 方法：
private Object[] grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
if (oldCapacity > 0 || elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
int newCapacity = ArraysSupport.newLength(oldCapacity,
minCapacity - oldCapacity, /* minimum growth */
oldCapacity >> 1 /* preferred growth */);
return elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
} else {
return elementData = new Object[Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)];
}
}
如果創建 ArrayList 的時候沒有指定初始大小，那麼 ArrayList 的初始大小就是 DEFAULT_CAPACITY：
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
可以容納 10 個元素。
還可以通過 add(int index, E element) 方法把元素添加到指定的位置：
alist.add(0, "沉默王三");
add(int index, E element) 方法的源碼如下：
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
modCount++;
final int s;
Object[] elementData;
if ((s = size) == (elementData = this.elementData).length)
elementData = grow();
System.arraycopy(elementData, index,
elementData, index + 1,
s - index);
elementData[index] = element;
size = s + 1;
}
該方法會調用到一個非常重要的本地方法 System.arraycopy()，它會對數組進行複製（要插入位置上的元素往後複製，參照文章一開頭提到的兩張圖片）。
03、更新 ArrayList 中的元素
可以使用 set() 方法來更改 ArrayList 中的元素，需要提供下標和新元素。
alist.set(0, "沉默王四");
原來 0 位置上的元素為“沉默王三”，現在將其更新為“沉默王四”。
來看一下 set() 方法的源碼：
public E set(int index, E element) {
Objects.checkIndex(index, size);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
}
該方法會先對指定的下標進行檢查，看是否越界，然後替換新值並返回舊值。
04、刪除 ArrayList 中的元素
remove(int index) 方法用於刪除指定下標位置上的元素，remove(Object o) 方法用於刪除指定值的元素。
alist.remove(1);
alist.remove("沉默王四");
先來看 remove(int index) 方法的源碼：
public E remove(int index) {
Objects.checkIndex(index, size);
final Object[] es = elementData;
@SuppressWarnings("unchecked") E oldValue = (E) es[index];
fastRemove(es, index);
return oldValue;
}
該方法返回要刪除的元素，真正的刪除操作在 fastRemove(es, index) 方法中。
再來看 remove(Object o) 方法的源碼：
public boolean remove(Object o) {
final Object[] es = elementData;
final int size = this.size;
int i = 0;
found: {
if (o == null) {
for (; i < size; i++)
if (es[i] == null)
break found;
} else {
for (; i < size; i++)
if (o.equals(es[i]))
break found;
}
return false;
}
fastRemove(es, i);
return true;
}
該方法通過 break label 的方式找到要刪除元素（null 的時候使用 == 操作符判斷，非 null 的時候使用 equals() 方法，意味著如果有相同元素時，刪除第一個）的下標，然後調用 fastRemove() 方法。
既然都調用了 fastRemove() 方法，那就繼續來跟蹤一下源碼：
private void fastRemove(Object[] es, int i) {
modCount++;
final int newSize;
if ((newSize = size - 1) > i)
System.arraycopy(es, i + 1, es, i, newSize - i);
es[size = newSize] = null;
}
當刪除的是末尾的元素時，不需要複製數組，直接把末尾的元素賦值為 null 即可；否則的話，就需要調用 System.arraycopy() 對數組進行複製。參照文章一開頭提到的第三張、第四張圖片。
05、查找 ArrayList 中的元素
如果要正序查找一個元素，可以使用 indexOf() 方法；如果要倒序查找一個元素，可以使用 lastIndexOf() 方法。
alist.indexOf("沉默王二");
alist.lastIndexOf("沉默王二");
來看一下 indexOf() 方法的源碼：
public int indexOf(Object o) {
return indexOfRange(o, 0, size);
}
int indexOfRange
