1st 更新:
- 以前的時(shí)候一直對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)懷有一種仰視的態(tài)度砂蔽，最近在看《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析》育叁，似乎一下子找到了一些感覺涂身。可能就是一直在想的熄驼，應(yīng)用。這里結(jié)合ArrayList和LinkedList理解一下表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)烘豹。
- 主要是自己的一些理解瓜贾，其中難免由于個(gè)人能力理解不準(zhǔn)確的地方，所以請以批判的眼光看待
- 寫作目的并不以科教為主携悯，所以不是那么通俗易懂
1.LinkedList
鏈表的一個(gè)基本概念祭芦，節(jié)點(diǎn)，在該類中定義為內(nèi)部類
由此內(nèi)部類可以看出憔鬼，linkedList不是簡單的單鏈表龟劲，而是雙向鏈表，既知前驅(qū)又知后繼轴或，因此進(jìn)行操作的時(shí)候需要維護(hù)兩個(gè)指針
private static class Node<E> {
E item; //當(dāng)前節(jié)點(diǎn)
Node<E> next; // 后一個(gè)節(jié)點(diǎn)
Node<E> prev; // 前一個(gè)節(jié)點(diǎn)
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
獲取第i個(gè)節(jié)點(diǎn)
先判斷index在整體的哪一部分昌跌，然后順藤摸瓜，找到元素照雁。
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
// 獲取index位置的Node
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
// size >> 1此為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元素是添加到該表的結(jié)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));
}
主要實(shí)現(xiàn)就在linkBefore里面了
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
// 獲取插入位置前一節(jié)點(diǎn)
final Node<E> pred = succ.prev;
// 建立要插入的節(jié)點(diǎn)蚕愤，并鏈接上下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即s.next = p.next
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
succ.prev = newNode;
// 如果沒有前驅(qū)饺蚊，則新加節(jié)點(diǎn)為第一個(gè)節(jié)點(diǎn)
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
創(chuàng)建新鏈表
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) {
// 其實(shí)就是判斷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) {// 初始化鏈表走這一分路
succ = null;
pred = last;
} else {// 指定位置插入
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
//遍歷collection萍诱，一個(gè)一個(gè)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;// 每次新建的節(jié)點(diǎn)下次就變成了前驅(qū)
}
if (succ == null) {// 沒錯(cuò)，就是初始化才走這個(gè)
last = pred;
} else {// 指定位置的指針維護(hù)
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
2. ArrayList
something you should know:
1. 默認(rèn)容量DEFAULT_CAPACITY = 10
2. Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}
Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}
Object[] elementData;// 這個(gè)才是存儲(chǔ)的真正家伙
這兩個(gè)最容易混淆卸勺，個(gè)人理解砂沛，沒有給定容量時(shí)，存儲(chǔ)的數(shù)組用前者曙求；后者對應(yīng)的是容量為10的時(shí)候
3. 寫List<Integer> list = new ArrayList<>(); 的時(shí)候碍庵，數(shù)組的長度為10
4. size是指有數(shù)據(jù)的位數(shù)映企，不同于elementData的length
5. list中可以存null
boolean contains(Object o)
這個(gè)方法本來是很簡單的
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
但是來看indexOf方法，此方法遍歷全表静浴，因此時(shí)間復(fù)雜度為（O(n)）(相關(guān)的lastIndexOf 方法只是遍歷方向問題)
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)// 沒錯(cuò)就是這句
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
擴(kuò)容問題
-
new ArrayList()的時(shí)候堰氓，elementData的大小并不是10，當(dāng)add元素的時(shí)候苹享，elementData擴(kuò)容為10双絮； - 針對某些地方說的，擴(kuò)容是擴(kuò)容為原來數(shù)組大小的1.5倍的說法得问，可以很明確的說一句囤攀，這是不對的。參見上一條即可宫纬，此外焚挠，例如
new ArrayList(5)，當(dāng)你已經(jīng)添加5條數(shù)據(jù)漓骚，準(zhǔn)備添加另一條數(shù)據(jù)時(shí)蝌衔，elementData數(shù)組長度會(huì)變?yōu)?，而不是所謂的7.5蝌蹂，看一下源碼噩斟，想必就很清楚了。
