一、什么是List的add方法
List是Java中常用的集合类之一，可以存储一组元素，而add方法则是向List中添加元素的常见方式。具体来说，add方法的作用是将指定的元素添加到List的末尾。
代码示例：
List list = new ArrayList(); list.add(1); list.add(2); list.add(3);
二、List的add方法如何实现
List的add方法的实现方式依赖于List的具体实现类。常见的List实现类有ArrayList和LinkedList。ArrayList是基于数组实现的，当添加元素时，如果当前底层数组已满，需要进行扩容；LinkedList则是基于链表实现的，每个元素都包含了指向前后元素的引用。
对于ArrayList，add方法的实现大致分为以下几步：
1、判断当前数组是否已满，如果已满，调用grow方法进行扩容。
2、在数组末尾添加元素，并将size加1。
代码示例：
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // 检查是否需要扩容
elementData[size++] = e; // 在末尾添加元素
return true;
}
对于LinkedList，add方法的实现大致分为以下几步：
1、如果List为空，直接将元素设置为第一个元素。
2、如果List不为空，获取最后一个元素，将其next引用指向新元素。
3、将新元素的previous引用指向最后一个元素，将tail指针指向新元素，并将size加1。
代码示例：
public boolean add(E e) {
linkLast(e); // 在末尾添加元素
return true;
}
void linkLast(E e) {
final Node l = last;
final Node newNode = new Node(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
}
三、List的add方法的时间复杂度
虽然ArrayList和LinkedList的add方法的实现方式不同，但是它们的时间复杂度都是O(1)。
对于ArrayList，添加元素的时间复杂度主要与底层数组的扩容操作有关。如果每次扩容都是将底层数组的长度扩大一倍，则从概率上讲，进行n次添加操作时，只有O(log n)次会触发扩容操作，因此平均每次添加操作的时间复杂度为O(1)。
对于LinkedList，添加元素的时间复杂度主要与寻找最后一个元素有关。由于每个元素都包含了指向前后元素的引用，因此只需要进行一次遍历即可找到最后一个元素，添加操作的时间复杂度为O(1)。
四、List的add方法与线程安全
List的add方法并不是线程安全的，在多线程环境下，如果多个线程同时对List进行添加操作，可能会出现数据不一致或者数据丢失等问题。
如果需要在多线程环境下使用List，可以考虑使用线程安全的集合类，例如Vector或者CopyOnWriteArrayList。
代码示例：
List vector = new Vector(); vector.add(1); vector.add(2); vector.add(3); List copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList(); copyOnWriteArrayList.add(1); copyOnWriteArrayList.add(2); copyOnWriteArrayList.add(3);
五、List的add方法与性能优化
为了提高List的添加元素的性能，我们可以尽量减少扩容操作的次数。
对于ArrayList，可以在创建List时就指定底层数组的大小，以减少扩容操作的次数。
代码示例：
List list = new ArrayList(100); list.add(1); list.add(2); list.add(3); ...
对于LinkedList，由于它是基于链表实现的，因此不需要进行扩容操作，添加元素的开销相对较小。
六、小结
List的add方法是向List中添加元素的常用方式。List的实现方式不同，导致add方法的实现也有所不同，但是时间复杂度都是O(1)。在多线程环境下，List的add方法并不是线程安全的，需要使用线程安全的集合类。为了提高List的添加元素的性能，我们可以尽量减少扩容操作的次数。
原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/182081.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 