java中add方法怎样实现动态扩容

在Java中，ArrayList和LinkedList等集合类使用了动态扩容策略来存储和管理元素。这里以ArrayList为例，介绍其内部实现原理以及如何实现动态扩容。

1. ArrayList内部实现原理： ArrayList是一个动态数组，其底层使用一个Object类型的数组elementData来存储元素。当向ArrayList中添加元素时，如果elementData的长度小于等于需要添加的元素个数，那么ArrayList会进行动态扩容。

2. 动态扩容的实现： ArrayList的动态扩容主要包括以下几个步骤：

   a. 计算新的容量：首先，计算新的容量大小。通常情况下，新的容量大小为原容量的1.5倍。这是因为扩容操作需要消耗一定的资源，为了减少扩容操作的次数，通常会预留一定的空间。

   b. 检查新容量是否合法：如果新的容量大小为Integer.MAX_VALUE，那么将新的容量设置为Integer.MAX_VALUE。这是因为在Java中，数组的最大长度为Integer.MAX_VALUE，所以需要检查新容量是否超过了这个值。

   c. 创建新的数组：根据新的容量大小，创建一个新的数组。新的数组的长度为新容量大小。

   d. 复制元素：将原数组中的元素复制到新数组中。注意，这里是从原数组的最后一个元素开始复制，直到新数组的第一个元素。

   e. 更新数组引用：将原数组的引用更新为新数组。

3. 示例代码：

import java.util.ArrayList;

public class DynamicArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            list.add("Element " + i);
            if (list.size() == list.capacity()) {
                System.out.println("Dynamic resizing occurred.");
                list = new ArrayList<>(list.capacity() * 2);
            }
        }
        System.out.println(list);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个ArrayList，并向其中添加了10个元素。当ArrayList的容量不足以存储新添加的元素时，会自动进行动态扩容。