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Collections源码阅读

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作者: 丶time | 来源:发表于2018-04-23 14:27 被阅读0次

    Collections源码阅读

    提供了许多对collection的操作,对于操作的collection,一般有随机存储和链式存储,有时候需要分别考虑,链式或者数据量比较大的话,一般采用迭代器的思路

    方法

    sort
        public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {
            list.sort(null);
        }
    
        public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {
            list.sort(c);
        }
    
    

    如果类型实现了Comparable,就用第一个,没有的话,就需要传入比较函数,调用了list.sort,list的Sort方法实际调用的是Arrays中的sort


    binarySearch 二分查找
        public static <T> int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {
            if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)
                return Collections.indexedBinarySearch(list, key);
            else
                return Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
        }
    
    

    如果是随机存储的,则二分查找时直接算出中点比较即可,否则使用迭代器方法顺序遍历到中点。如果是该方法会返回一个查找的key的index,如果没找到,就会记录这个值可以插入数组的index,返回-(index+1)

        public static <T> int binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c) {
            if (c==null)
                return binarySearch((List<? extends Comparable<? super T>>) list, key);
    
            if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)
                return Collections.indexedBinarySearch(list, key, c);
            else
                return Collections.iteratorBinarySearch(list, key, c);
        }
    
    

    如果类没有实现Comparable或其他情况,那么查找的时候也要把比较函数传进来


    reverse、shuffle、swap、copy、fill、min。max

    一些常用的,没有太特别的地方,就不贴出来了,注意判断一下是不是随机存储的选择用index或者ListIterator

    rotate 轮转函数
        public static void rotate(List<?> list, int distance) {
            if (list instanceof RandomAccess || list.size() < ROTATE_THRESHOLD)
                rotate1(list, distance);
            else
                rotate2(list, distance);
        }
    
    

    整个list循环一样的平移,比如a={1,2,3},rotate(a,1)后,a就是{3,1,2},rotate(a,-1)后,a就是{2,3,1} 再具体看下rotate1和2.

       private static <T> void rotate1(List<T> list, int distance) {
            int size = list.size();
            if (size == 0)
                return;
            distance = distance % size;
            if (distance < 0)
                distance += size;
            if (distance == 0)
                return;
    
            for (int cycleStart = 0, nMoved = 0; nMoved != size; cycleStart++) {
                T displaced = list.get(cycleStart);
                int i = cycleStart;
                do {
                    i += distance;
                    if (i >= size)
                        i -= size;
                    displaced = list.set(i, displaced);
                    nMoved ++;
                } while (i != cycleStart);
            }
        }
    
    

    仔细想了下,应该是有规律的,即每次循环一遍后如果cyclestart后面紧挨着的元素已经交换过了,就说明所有元素都已经交换了过了,这时候nMoved==size了,所以并不会造成二次交换

        private static void rotate2(List<?> list, int distance) {
            int size = list.size();
            if (size == 0)
                return;
            int mid =  -distance % size;
            if (mid < 0)
                mid += size;
            if (mid == 0)
                return;
    
            reverse(list.subList(0, mid));
            reverse(list.subList(mid, size));
            reverse(list);
        }
    
    

    首先翻转点的选取,因会翻转,所以翻转点与distance相比是从后面算起的

    对subList的翻转进行了两次,所以没有打乱subList内部的顺序。同时两个subList也交换了顺序,相当于只是交换两个subList的次序。


    replaceAll
     public static <T> boolean replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal) 
    
    

    把旧值替换成新值,没什么特别的,注意一下val为null和存储方式即可


    indexOfSubList、lastIndexOfSubList
        public static int indexOfSubList(List<?> source, List<?> target) {
            int sourceSize = source.size();
            int targetSize = target.size();
            int maxCandidate = sourceSize - targetSize;
    
            if (sourceSize < INDEXOFSUBLIST_THRESHOLD ||
                (source instanceof RandomAccess&&target instanceof RandomAccess)) {
            nextCand:
                for (int candidate = 0; candidate <= maxCandidate; candidate++) {
                    for (int i=0, j=candidate; i<targetSize; i++, j++)
                        if (!eq(target.get(i), source.get(j)))
                            continue nextCand;  // Element mismatch, try next cand
                    return candidate;  // All elements of candidate matched target
                }
            } else {  // Iterator version of above algorithm
                ListIterator<?> si = source.listIterator();
            nextCand:
                for (int candidate = 0; candidate <= maxCandidate; candidate++) {
                    ListIterator<?> ti = target.listIterator();
                    for (int i=0; i<targetSize; i++) {
                        if (!eq(ti.next(), si.next())) {
                            // Back up source iterator to next candidate
                            for (int j=0; j<i; j++)
                                si.previous();
                            continue nextCand;
                        }
                    }
                    return candidate;
                }
            }
            return -1;  // No candidate matched the target
        } 
    
    

    有点像字符串匹配,不过这里只用了简单的两层循环比较的方法

    unmodifiableCollection
        public static <T> Collection<T> unmodifiableCollection(Collection<? extends T> c) {
            return new UnmodifiableCollection<>(c);
        }
    
    

    返回一个静态内部类UnmodifiableCollection,这个类只可读,对c的修改会影响UnmodifiableCollection,举个例子;

     List< Integer > list1 = new ArrayList<> ();
            list1.add (1);
            Collection list2=Collections.unmodifiableCollection (list1);
            System.out.println (list1.toString ());
            System.out.println (list2.toString ());
            list1.add (2);
            System.out.println (list1.toString ());
            System.out.println (list2.toString ());
            list2.add (3);//error
    
    

    输出:

    [1]
    [1]
    [1, 2]
    [1, 2]
    报错
    
    

    Collections还有许多unmodifiable类似的方法,就不一一列举了


    synchronizedCollection
     public static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c) {
            return new SynchronizedCollection<>(c);
        }
    
    

    在hashTable中用到了,但是hashTable要被弃用了,暂时先不管了,util.current包中提供了更好的


    checkedCollection
        public static <E> Collection<E> checkedCollection(Collection<E> c,
                                                          Class<E> type) {
            return new CheckedCollection<>(c, type);
        }
    
    

    提供了一个自带安全检查的集合,若把该Collection传递给其他调用者,其他调用者加入不安全的类型时会报错,例如:

    public List getCards() {
         return Collections.checkedList(list, Integer.class);
    }
    
     List newList = list.getCards();
     newList.add("hello world")//error
    
    

    这样调用就会报错


    newSetFromMap
     public static <E> Set<E> newSetFromMap(Map<E, Boolean> map)
    
    

    传入一个空的map,得到一个set,应用场景:可以用来得到并发set

    disjoint

    public static boolean disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) 
    
    

    判断交集,代码没什么特别的地方

    // Both are mere Collections. Iterate over smaller collection.
    // Example: If c1 contains 3 elements and c2 contains 50 elements and
    // assuming contains() requires ceiling(N/2) comparisons then
    // checking for all c1 elements in c2 would require 75 comparisons
    // (3 * ceiling(50/2)) vs. checking all c2 elements in c1 requiring
    // 100 comparisons (50 * ceiling(3/2)).
    
    

    注意一下用长度长的Collection来判断是否包含,短的用来遍历。(我个人感觉其实差不多呀,要是短的偶数,长的为奇数)不就是(4 * ceiling(49/2)) vs (49 * ceiling(4/2),或许这种情况的差别比注释里的差别要更小吧,所以考虑短的来遍历

    frequency
    public static int frequency(Collection<?> c, Object o) 
    
    

    返回出现次数


    reverseOrder
     public static <T> Comparator<T> reverseOrder(Comparator<T> cmp)
    
    

    返回一个比较规则相反的Comparator

    singleton
    public static <T> List<T> singletonList(T o) {
            return new SingletonList<>(o);
        }
    
    

    返回一个只有一个元素的集合,可以禁止别人加入元素,个人感觉意义不大呀,虽说final作用于集合,还是可以往里面添加元素,不过直接写成final的变量不行吗,或许是还有我没想到的场景吧。

    removeAll的时候可以用一下,比如:

    a={1,2,1}
    List removeTemp=Collections.singletonList(1)
    a.removeAll(removeTemp)//a={2};
    

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