¿Qué es una ArrayList?

Una ArrayList en programación de computadoras es una estructura de datos que se comporta como una matriz de computadora, pero también implementa la capacidad de aumentar dinámicamente el tamaño de la matriz según sea necesario. A diferencia de un tipo de datos de matriz intrínseca, que no se puede cambiar de tamaño durante la ejecución del programa, la estructura ArrayList puede crecer y reducir el tamaño de la matriz en respuesta a la adición o eliminación de elementos. Tiene un perfil de rendimiento muy favorable, lo que permite un acceso aleatorio rápido a la recopilación de datos. Sin embargo, hay dos instancias en las que es más lento que algunas otras estructuras de datos, a saber, la adición y eliminación de elementos del centro de la matriz. La mayoría de los lenguajes de programación orientados a objetos tienen algún tipo de implementación de dicha lista, aunque a veces se denominan matrices dinámicas.

El uso de ArrayList proporciona un programa con la capacidad de acceder a objetos de datos con un número de índice instantáneamente en lugar de tener que recorrer una secuencia completa de datos para encontrar una dirección, lo cual es necesario con las listas vinculadas. Con la capacidad de aumentar el tamaño de la matriz según sea necesario, es un enfoque muy equilibrado que considera tanto la flexibilidad como la velocidad. Además, cuando los elementos se eliminan de dicha lista, el tamaño de la matriz se reduce, liberando espacio en la memoria.

Una ventaja de usar un ArrayList sobre otras estructuras de datos es que no se requiere un objeto contenedor para contener los datos que se almacenan. En el caso de una lista vinculada o una tabla hash, generalmente se necesita un objeto separado para mantener la técnica que se utiliza para mantener y manipular la colección. Con una ArrayList, la única información necesaria sobre los objetos de datos es la dirección del objeto en la memoria. Esto significa que habrá menos uso de memoria adicional cuando trabaje con este tipo de lista.

Un problema potencial con el uso de un ArrayList puede provenir de la implementación y el sistema de administración de memoria. La mayoría de las matrices se asignan como ubicaciones de memoria consecutivas. Entonces, para usar una ArrayList de cierto tamaño, al menos esa memoria debe estar disponible en una secuencia ininterrumpida de bloques. La matriz dinámica podría cambiar su tamaño varias veces, por lo que la fragmentación de la memoria puede ocurrir y provocar un error de asignación de memoria, deteniendo la ejecución del programa.

El rendimiento de una ArrayList es similar al del uso de una matriz estándar, aunque los tiempos de acceso son un poco más lentos porque la matriz está encapsulada en un objeto. Una instancia en la que una matriz dinámica puede ralentizarse dramáticamente, dependiendo de la implementación, es cuando el tamaño de la matriz necesita ser cambiado. Esto puede implicar copiar la matriz actual en una nueva matriz que se asignó al nuevo tamaño deseado, causando una degradación temporal en el rendimiento. El mismo problema se puede experimentar al agregar o eliminar un elemento del medio de la lista, lo que hace que todos los siguientes elementos tengan que moverse a una nueva ubicación.