算法与数据结构：数组

       我们知道数组是一种同类型的数据类型、连续的存储空间存储的结构，在分配内存空间的时候必须给定具体的数据size。所以我们一般在确定数据size的时候都会使用数组形式。其实ArrayList也是一种动态扩展的数组。ArrayList有这样一个构造函数public ArrayList(int initialCapacity)，参数initialCapacity表示创建的时候分配的初始容量大小。然后我们看一下add的源码:

    /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     */
    public boolean add(E e) {
       //确定容器大小
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

  private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code 
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
           //扩展容量
            grow(minCapacity);
    }

/**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     */
    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        //oldCapacity >> 1右移一位，相当于oldCapacity /2，那么这句代码表示将容量扩展为原来的1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        //创建一个newCapacity容量的新数组,再把原数据拷贝进去(比较耗时的地方)
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

       前面我们说过，数组在内存中是连续分配的，所以非常适合需要随机访问数据的情况。比如，我们知道了a[0]的地址为1000,即base_address=1000，那么a[3]的地址=base_address+(3-0)*data_type_size (data_type_size为数据类型在内存中分配的大小，比如int类型数据，data_type_size就为4个字节)。所以数组的下标是从0开始，这样更方便计算，其实这个下标index可以理解为偏移量。