Java数据结构二 —— MyArrayList和MyLinkedList的实现

前言：

　　使用ArrayList

　　　　优点：对于get和set的调用使用常数时间（即O(C)）。

　　　　缺点：add和remove的代价昂贵（即O(N)），除非在末端进行。

　　　　迭代器位于需要被删除的节点上，其删除方法也是昂贵的，因为数组的项必须要移动。

　　使用LinkedList：

　　　　优点：add和remove开销很小（即O(C)，假设变动项位置已知）。

　　　　缺点：不易做索引，因此get()的代价是昂贵的（即O(N),如果靠近后端可以从后端开始）。

1.MyArrayList类：可增长数组

值得注意的一些细节：

　　提供一个将保持基础数据组，数组的容量，以及存储在MyArrayList中的当前项数。ensureCapacity()方法。新容量小于已有容量的请求被忽略，等于相当于收缩数组，大于将成倍增加数组容量，并将老数据拷贝到新数组中，旧数组等待被回收。

　　add和remove操作在时间上开销是昂贵的，操作之后还要将数组其他数据移位。

　　提供一个实现Iterator接口的类。

以下是代码实现：

  

该实现未做对迭代器无效的结构上的修改，也未检测非法的迭代器remove方法。会在MyLinkedList中实现。

5：有效数据量

6：数组实际存储数据

59：+1是用于大小是0的情况

82：current代表被查看的下一项的下标

87~92：next()方法的意思是：取出当前current所指数据，然后将current加加。

94~96：删除之前走过的节点（即之前调用了next（）方法，current被++了，因此这里要删除被走过的节点就要--），然后后面的数据向前移位，current就又指向了新的节点。

 

重点看迭代器的实现，其基本思路是使用一个内部类返回一个ArrayListIterator实例。

其中关于迭代器的一些相关问题可参见嵌套类与内部类。

2.MyLinkedList类：双链表

需要注意的一些细节：

　　MyLinkedList类本身，包含到两端的链（头节点，尾节点），其他方法等。

　　Node类，私有嵌套类。

　　LinkedListIterator类，实现Iterator接口。

以下是实现代码：

22~28：set()方法中 p是对Node的对象引用，因此这样是可以直接修改链表中节点值的。

45：modCount用来帮助迭代器检测集合中的变化。代表自从构造以来对链表所做的改变的次数。每次对add或remove的调用都将更新modCount。

当一个迭代器被创建时，它将存储结合的modCount，每次对一个迭代器方法（next或remove）的调用都将用该链表内的当前modCount检测在迭代器内存储的modCount，并且当这两个计数不匹配是抛出一个ConcurrentModificationException异常。

其中Node类实现如下：

　　

addBefore例程： 

 

注意要严格按照1,2,3,4的顺序插入。

因为有BeginMaker的存在使得任意的插入都是在两个节点之间进行。

 

删除节点方法：

getNode方法：

迭代器方法：

合并了重要的错误检测功能。

4:expectedModCount：注意第4行，expectedModCount迭代器内部存储的修改次数。呼应之前。

5 okToRemove：只有在next()方法中置true，remove之后仍旧置false，因此确保了只有next()被调用后才可以使用remove()方法（当然是LinkedListIterator.remove()）；

10~21 next()方法：同样的除了错误检测外，主要的思路仍旧是取出current所指的项，然后current“加加”。

23~34 remove()方法：第30行，删除迭代器遍历过的一项，因此当然是MyLinkedList.this.remove(current.prev);current正在观察的节点不受前面节点被删除的影响，仍然指向调用next()方法后所指向的那一节点。

32:注意，这里的remove操作也要记录，也就是使expectedModCount++;