在 Java 中，List 和 Map 的扩容是非常重要的概念，因为它直接影响性能，特别是在处理大量数据时。下面详细介绍几种常见的 List 和 Map 的扩容方式以及它们的扩容因子。

ArrayList 是一个基于数组实现的动态数组。当你向 ArrayList 中添加元素并且容量不足时，ArrayList 会自动扩容。扩容的方式如下：

• 初始容量：默认情况下，ArrayList 的初始容量是 10。

• 扩容因子：ArrayList 在扩容时，会将容量增加为原容量的 1.5 倍（即原容量的 150%）。

具体扩容过程：

假设 ArrayList 当前的容量是 n，当需要添加元素时，如果容量不够，它会扩容为 n + n / 2，即 1.5 * n。

例子：

• 初始容量是 10。

• 如果添加第 11 个元素，扩容后容量变为 15。

• 如果添加第 16 个元素，扩容后容量变为 22（即 15 * 1.5）。

扩容因子：

ArrayList 的扩容因子是 1.5。具体来说，当集合元素数量超过当前容量时，ArrayList 的容量会增加到原容量的 150%。

如何设置扩容因子：

可以通过构造函数设置 ArrayList 的初始容量，但不能直接设置扩容因子。例如：

// 设置初始容量为 20ArrayList<String> list = new ArrayList<>(20);

LinkedList 是基于双向链表实现的，它的扩容方式与 ArrayList 不同，因为它不使用数组来存储数据，而是使用节点（每个节点包含数据和指向前后节点的指针）。因此，LinkedList 不需要进行扩容操作，它不会像 ArrayList 那样在内存中分配固定的大小。

无固定容量：LinkedList 根据实际需要动态分配内存，当添加或删除节点时，它会动态地分配内存。因此，LinkedList 不需要考虑扩容因子。

扩容方式：

HashMap 使用数组和链表（或红黑树）来存储键值对。在存储的键值对数量超过当前容量的负载因子时，HashMap 会自动扩容。默认情况下，HashMap 的扩容是基于以下规则：

初始容量：默认容量是 16。

扩容因子：负载因子默认值为 0.75。

扩容过程：

当 HashMap 中的元素个数超过当前容量的 负载因子（load factor）时，HashMap 会进行扩容。

公式：

• threshold = capacity * load factor

例如，默认初始容量是 16，负载因子是 0.75。当 HashMap 中的元素数量超过 16 * 0.75 = 12 时，就会进行扩容。

扩容因子：HashMap 的容量会增加到原容量的 2 倍，即原容量的 200%。

如何设置扩容因子：

你可以通过构造函数来设置 HashMap 的初始容量和负载因子。

// 初始容量为 32，负载因子为 0.8HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>(32, 0.8f);

LinkedHashMap 是 HashMap 的一个子类，维护了键值对的插入顺序。它的扩容方式与 HashMap 基本相同，因为它继承了 HashMap 的实现。

扩容规则：同样基于负载因子，当存储的元素个数超过 capacity * load factor 时进行扩容。

扩容因子：容量扩展到原容量的 2 倍，负载因子默认为 0.75。

TreeMap 是基于红黑树实现的，它不像 HashMap 和 ArrayList 那样基于数组或链表存储元素。因此，TreeMap 并不需要进行扩容操作。红黑树的结构能够根据键的顺序自动平衡，因此不涉及扩容因子的概念。

总的来说，ArrayList 和 HashMap 的扩容方式最为常见，其中 ArrayList 基于 1.5 倍扩容，HashMap 基于负载因子和容量翻倍扩容。而 LinkedList 和 TreeMap 则不涉及容量扩展的概念，因为它们的实现方式不同。

今天的内容就分享到这儿，喜欢的朋友可以关注，点赞。有什么不足的地方欢迎留言指出，您的关注是我前进的动力！

END

扫码关注

一起积累后端知识

不积跬步，无以至千里

不积小流，无以成江海