数据结构-ArrayList-LinkedList--java进阶day09

1.数据结构

2.栈

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3.队

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4.数组

5.链表

1.双向链表

链表是由一个个的结点连接而成的，其中一个结点内部如下图所示

前一个结点会有下一个结点的地址，根据这个特点，结点会依次连接在一起

如果要查询一个数，就得从头开始查，因此链表的查询速度很慢

链表的增删速度很快，如下图

数据B将它的下一个地址指向C，而A将它的下一个地址指向B，这样就可以连接B这个结点

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2.双向链表

结点中即记录了下一个结点的地址，又记录了上一个结点的地址链接起来的链表就是双向链表

双向链表对于单向链表的好处在于，它既可以从头开始查询元素，也可以从尾开始查询元素，而不像单向链表只能从头开始查询

总结

6.ArrayList

1.ArrayList长度可变原理

之前聊过ArrayList长度可变的原理，如下图

但其实第一句话存在问题，实际上ArrayList如果只创建了容器，没有做添加操作的话，它的底层数组长度为0

我们进入到ArrayList的源代码中，发现一个空参构造

其中elementData是一个object类的数组

elementData这个数组纪录着一大串英文，我们点击这串英文，进入其内部

发现这串英文也是一个object类的数组，而且这个数组静态初始化，里面一个元素都没有，说明这个数组长度为0

java将这个长度为0的空数组赋值给了elementData数组

所以，当我们创建了ArrayList这个集合容器，没有进行添加操作的话，它的底层数组默认长度为0

接下来，我们再看使用了add方法，源代码会发生什么

首先，add方法将我们添加的元素装入了e中，然后add方法里面又调用了一个新的add方法

新的add方法将“abc”（e），还有长度为0的数组，以及集合长度（size）加入形参中

需要注意，size是成员变量，现在默认长度为0

接着，继续进入到新的add方法，方法将size=0赋给了s

然后s与elementData数组的长度进行比较，两者都为0，所以是true

所以，进入到grow方法，在grow方法中将size+1作为形参又传给了grow方法

然后，接着走新的grow方法

minCapability接收到size+1（1）

grow方法将数组长度（0）赋给了oldCapability，然后进行了一个if比较

很明显，oldCapability=0，是不可能大于0的，所以继续走后面的逻辑

elementData是一个空数组，DeFAultCAPCITY....也是一个空数组，逻辑给的是！=，明显不成立，所以走else

else中使用了Math类的一个找最大值的方法，其中DEFAULT大小为10

...

....

DEFAULT与minCapability（1）进行比较，很明显前者大，所以返回了10，因此完成了添加操作后，产生了长度为10的数组

总览

接下来，我们再来聊聊数组装满了10个元素，是怎么进行扩容的

我们添加第11个元素，add方法将新元素作为e传给新的add方法

接着走if判断，此时size=10，并且数组长度也为10，满足条件，走grow方法

如上图，假如还没装满10个元素，那就走红框的逻辑，添加元素进集合

grow方法将size变为11，并传给新的grow方法

oldCapability接收数组现长度（10），然后走if判断，明显10>0，接着走红框的逻辑

上图中，“>>”是表示除以2，10/2=5

如上图，红框中三个数作为实参传入newLength方法，调用newLength方法

如上图，newLength方法调用Math类的max方法，选取最大值（1和5中挑选），也就是5，再将oldCapability和选出来的数进行相加，然后赋值给preLength

接着进行一个判断，看preLength的范围是否满足大于0，小于SOFT...如果满足就返回preLength（15）

其中SOFT大小如下图，做这个范围的判断是为了限制数组大小不能无限大

ArrayList真实大小扩容原理，如下图

7.Linkedlist

1.添加

.

2.疑问

如图，添加了一些元素到LinkedList集合，因为LinkedList实现了List集合，所以可以使用List集合中根据索引来获取元素的get方法

...

表面看似确实是用索引来获取的值，怎么就说LinkedList查询速度慢呢？

我们点开get方法的源码来看

get方法将我们的索引传入到了node方法

接着点进node方法观察

node方法将我们的索引与LinkedList集合长度右移1格（除以2）进行了判断

当索引小于操作后的集合长度时，node方法就会从头开始遍历集合一个一个找我们要找的元素

如果大于了操作后的集合长度，就从尾开始遍历集合，一个一个找我们要找的元素

最后再将找到的数进行返回

LinkedList集合使用的get方法，看似是根据索引找元素，实际是根据索引来判断元素位置离头近还是离尾近，然后遍历集合，最后才找到这个元素