1st 更新:
- 以前的时候一直对数据结构怀有一种仰视的态度，最近在看《数据结构与算法分析》，似乎一下子找到了一些感觉。可能就是一直在想的，应用。这里结合ArrayList和LinkedList理解一下表的数据结构。
- 主要是自己的一些理解，其中难免由于个人能力理解不准确的地方，所以请以批判的眼光看待
- 写作目的并不以科教为主，所以不是那么通俗易懂
1.LinkedList
链表的一个基本概念，节点，在该类中定义为内部类
由此内部类可以看出，linkedList不是简单的单链表，而是双向链表，既知前驱又知后继，因此进行操作的时候需要维护两个指针
private static class Node<E> {
E item; //当前节点
Node<E> next; // 后一个节点
Node<E> prev; // 前一个节点
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
获取第i个节点
先判断index在整体的哪一部分，然后顺藤摸瓜，找到元素。
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
// 获取index位置的Node
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
// size >> 1此为size的一半
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
增加元素
linkedList add元素是添加到该表的结尾的
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
//主要方法在于linkLast
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
指定位置添加元素
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));
}
主要实现就在linkBefore里面了
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
// 获取插入位置前一节点
final Node<E> pred = succ.prev;
// 建立要插入的节点，并链接上下一个节点，即s.next = p.next
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
succ.prev = newNode;
// 如果没有前驱，则新加节点为第一个节点
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
创建新链表
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
// ------------addAll(c)------------
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
// --------------addAll(size,c)------------------
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 其实就是判断index >= 0 && index <= size
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
if (index == size) {// 初始化链表走这一分路
succ = null;
pred = last;
} else {// 指定位置插入
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
//遍历collection，一个一个插入
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;// 每次新建的节点下次就变成了前驱
}
if (succ == null) {// 没错，就是初始化才走这个
last = pred;
} else {// 指定位置的指针维护
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
2. ArrayList
something you should know:
1. 默认容量DEFAULT_CAPACITY = 10
2. Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}
Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}
Object[] elementData;// 这个才是存储的真正家伙
这两个最容易混淆，个人理解，没有给定容量时，存储的数组用前者；后者对应的是容量为10的时候
3. 写List<Integer> list = new ArrayList<>(); 的时候，数组的长度为10
4. size是指有数据的位数，不同于elementData的length
5. list中可以存null
boolean contains(Object o)
这个方法本来是很简单的
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
但是来看indexOf方法，此方法遍历全表，因此时间复杂度为（O(n)）(相关的lastIndexOf 方法只是遍历方向问题)
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)// 没错就是这句
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
扩容问题
-
new ArrayList()的时候，elementData的大小并不是10，当add元素的时候，elementData扩容为10； - 针对某些地方说的，扩容是扩容为原来数组大小的1.5倍的说法，可以很明确的说一句，这是不对的。参见上一条即可，此外，例如
new ArrayList(5)，当你已经添加5条数据，准备添加另一条数据时，elementData数组长度会变为7，而不是所谓的7.5，看一下源码，想必就很清楚了。
