Каким образом реализована структура индексов в ArrayList?

В ArrayList структура индексов реализована через внутренний массив объектов (Object[] elementData). Этот массив служит как динамический массив, где каждый элемент доступен по индексу за константное время.

При добавлении элементов ArrayList проверяет, достаточно ли места в массиве. Если нет — создаётся новый массив большего размера (обычно на 50% больше), и элементы копируются в него.

Доступ к элементам по индексу происходит напрямую через обращение к массиву:

E element = (E) elementData[index];

Таким образом, индекс — это просто позиция в массиве, что обеспечивает быструю выборку и обновление элементов. Однако вставка или удаление в середине списка требует сдвига элементов, что занимает линейное время.