[Java 소스 코드]배열 기반 ArrayList(상)

13257 단어 자바

목차
  기본 속성:
           구조 방법
  주어진 용량 의 구조 방법
  무 참 구조 방법
  기 존 Collection 구조 에 따라 Array List
  
         “가지치기 배열
ensureCapacity 배열 용량 확보
성장 확장
크기,비어 있 는 지,포함 되 어 있 는 지 여부
index Of 지정 한 멤버 의 첫 번 째 아래 표 시 를 찾 습 니 다.
lastIndex Of 지정 한 멤버 의 마지막 아래 표 시 를 찾 습 니 다.
클론 복사
toArray 는 Array List 를 배열 로 변환 합 니 다.   무 참 방법
toArray 는 Array List 를 배열 로 변환 합 니 다.   매개 변수:하나의 배열
get 대응 하 는 다음 요 소 를 가 져 옵 니 다.
set 가 대응 하 는 아래 표 에 값 을 부여 합 니 다.
추가  (매개 변수 요소)
추가  (매개 변 수 는 아래 표+요소)아래 표 요소 앞 에 삽입 합 니 다.
remove 삭제(인자:아래 표)지정 한 아래 표 시 된 요 소 를 삭제 합 니 다. 
remove 삭제(인자:요소)지정 한 요소 삭제 
clear  ArrayList 비우 기
자바 에서 Array List 는 배열 을 바탕 으로 이 루어 진 것 으로 알려 져 있다.
    우리 먼저 그 기본 속성 을 봅 시다.
   
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    transient Object[] elementData; 

    private int size;

  위 에서 아래로 순서대로 드 렸 습 니 다.
  크기 가 10 인 초기 크기
  빈 Object 배열
  기본 값 이 비어 있 는 Object 배열
  서열 화 할 수 없 는 Object 배열
  ArrayList 크기
 
 구조 방법
  주어진 용량 의 구조 방법
public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

  용량 에 따라 하나의 배열 을 구성 하고 용량 이 마이너스 이면 이상 을 던진다.
  무 참 구조 방법
public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

  기본 값 으로 빈 배열 만 들 기(DEFAULTCAPACITYEMPTY_ELEMENTDATA)
  기 존 Collection 구조 에 따라 Array List
public ArrayList(Collection extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

  우선 collection 을 배열 로 바 꿉 니 다.(collection 을 이용 한 toArray()방법)
  다음은 판단 을 내 렸 다.
   이 배열 의 크기 가 0 인지 아 닌 지 를 판단 하고 0 이면 빈 배열 을 구성 하고 0 이 아니면 아래 의 판단 을 계속 합 니 다.
               이 배열 의 구성원 유형 이 Object 인지 판단 하고,만약 그렇다면 이 배열 을 복사 합 니 다(Arrays 의 copy Of(대상 배열,크기,배열 형식).                                                
  방법.
   “가지치기 배열
public void trimToSize() {
        modCount++;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }

  modCount 는 카운터 일 것 입 니 다.아직 그 역할 을 모 릅 니 다.
  size 가 0 인지 아 닌 지 를 판단 하면 빈 배열 로 돌아 갑 니 다.그렇지 않 으 면 크기 를 size 로 배열 을 복사 합 니 다.
  ensureCapacity 배열 용량 확보
  사실 이것 을 처음 봤 을 때 그 가 무슨 소 용이 있 는 지 몰 랐 다.마지막 에 명확 한 용량 을 볼 때 까지 확대 했다. 이것 은 추 가 를 위 한 준비 일 것 이 라 고 의심 하기 시작 했다.
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
            // any size if not default element table
            ? 0
            // larger than default for default empty table. It's already
            // supposed to be at default size.
            : DEFAULT_CAPACITY;

        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

 매개 변 수 는 minCapacity,즉 최소 용량 입 니 다.
 먼저 배열 이 비어 있 는 지 판단 하여 minExpand(최소 확대)를 얻 고 비어 있 지 않 으 면 기본 minExpand=10;
 minCapacity(최소 용량)가 minExpand(최소 확대)보다 크 면 ensureExplicitCapacity 를 진행 하여 명확 한 용량 을 확보 해 야 합 니 다.
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

  최소 용량 인 minCapacity 가 배열 크기 보다 크 면 진행 합 니 다.
  성장 확장
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //Integer.MAX_VALUE = 0x7fffffff
private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

  grow 함수 가 배열 크기 를 1.5 배 까지 확대 하 는 것 을 볼 수 있 습 니 다.
  그래서 이 를 통 해 새로운 배열 의 용량 은 반드시  ...보다 크다 원래 배열 크기 의 1.5 배,  이제 판단 을 해 야 돼 요.
                최소 용량 minCapacity 가 0 보다 작 으 면,  이상 하 다       넘 쳐!
  MAX 보다 크 면ARRAY_SIZE,돌아 갑 니 다. Integer.MAX_VALUE
                그렇지 않 으 면 되 돌아 갑 니 다. MAX_ARRAY_SIZE
  마지막 으로 copy Of 방법 을 이용 하여 element Data 를 확대 합 니 다.
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

상기 일련의 배열 용량 을 확보 하 는 작업 을 통 해 우 리 는 발견 할 수 있다.Array List 는 무한대 가 아니 라 최대 Integer.MAX 입 니 다.VALUE 즉 2147483647
 크기,비어 있 는 지,포함 되 어 있 는 지 여부
public int size() {
        return size;
    }

public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }

 이 몇 개 는 매우 간단 하 니,여기 서 는 군말 을 많이 하지 않 겠 다.
  index Of 지정 한 멤버 의 첫 번 째 아래 표 시 를 찾 습 니 다.
public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

  인자:Object      세 가지 상황 으로 나 뉘 어 비어 있 으 면 찾 을 수 있 고 찾 을 수 없다.
  lastIndex Of 지정 한 멤버 의 마지막 아래 표 시 를 찾 습 니 다.
public int lastIndexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

  생각 은 똑 같 지만 여기 서 옮 겨 다 니 는 순 서 는 끝부분 부터(역순)
  클론 복사
public Object clone() {
        try {
            ArrayList> v = (ArrayList>) super.clone();
            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            v.modCount = 0;
            return v;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // this shouldn't happen, since we are Cloneable
            throw new InternalError(e);
        }
    }

  여기에 Array.copy Of 방법 을 사 용 했 습 니 다.
  toArray 는 Array List 를 배열 로 변환 합 니 다.   무 참 방법
public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

  Array.copy Of 방법 을 똑 같이 사 용 했 습 니 다.
  toArray 는 Array List 를 배열 로 변환 합 니 다.   매개 변수:하나의 배열
@SuppressWarnings("unchecked")
    public  T[] toArray(T[] a) {
        if (a.length < size)
            // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
        System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
        if (a.length > size)
            a[size] = null;
        return a;
    }

 매개 변수 배열 길이 가 ArrayList 길이 보다 작 으 면 새 배열=ArrayList 배열 로 돌아 갑 니 다.
                                            크 면 새 배열=매개 변수 배열 을 되 돌려 줍 니 다.(앞 ArrayList 배열 의 길 이 는 ArrayList 요소 이 고+null+나머지 는 매개 변수 배열 이 아래 표 시 된 요소 에 대응 합 니 다)
toArray 에 참여 방법 이 존재 하 는 의 미 를 잘 모 르 겠 습 니 다.자신 은 이 null 이'분계 점'이 라 고 생각 합 니 다.
  get 대응 하 는 다음 요 소 를 가 져 옵 니 다.
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }
    @SuppressWarnings("unchecked")
    E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }
    private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }
    private String outOfBoundsMsg(int index) {
        return "Index: "+index+", Size: "+size;
    }

  아래 표 시 된 요 소 를 되 돌려 줍 니 다.먼저 아래 표 시 를 넘 었 는 지 여 부 를 판단 합 니 다(range Check(index).경 계 를 넘 으 면 이상 을 던 지고 Index 와 size 를 출력 합 니 다.
  이상 한 것 은 여기 서 매개 변수 index 가 마이너스 인지 아 닌 지 를 판단 하지 않 았 습 니 다.스스로 시험 해 보 았 습 니 다.전송 이 마이너스 일 때 이상 을 보고 할 수 있 습 니 다.그러나 출력 이 없 을 때 여기 의 이상 은 어떻게 발생 합 니까?  이 문 제 는 자신의 다음 블 로그 에서 해석 되 었 다.    》》》전송 문<<
 set 가 대응 하 는 아래 표 에 값 을 부여 합 니 다.
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }

  먼저 아래 표 시 된 판단(range Check(index)을 한 다음 에 아래 표 시 된 요소 의 값 을 변경 하고 이전 값 을 되 돌려 줍 니 다.
  추가  (매개 변수 요소)
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

 add 방법 가장 중요 한 것 은 그의 첫 번 째 단계 인 ensureCapacity Internal 에서 충분 한 용량 을 추가 할 수 있 도록 확보 하 는 것 입 니 다.
 그리고 ensureExplicitCapacity 확장 을 진행 합 니 다.위 에서 말씀 드 렸 듯 이
추가  (매개 변 수 는 아래 표+요소)아래 표 요소 앞 에 삽입 합 니 다.
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }
    private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index > size || index < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

마찬가지 로 먼저 아래 표 의 합 법성 을 판단 한 다음 에 충분 한 용량 이 있 는 지 확인 했다.
System.arraycopy 를 사용 합 니 다.
이 단계 의 역할 은 index 아래 표 시 된 요소 와 이후 에 모두'길이'로 이동 하 는 것 입 니 다.
eg:만약 index=2 
before:0 1 2 3 4 5 6 
after:   0 1 2 2 3 4 5 6
남 은 절 차 는 뻔 하 다.
remove 삭제(인자:아래 표)지정 한 아래 표 시 된 요 소 를 삭제 합 니 다. 
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }

  아니면 먼저 아래 표 의 합 법성 을 검사 하고 아래 표 에 따라 oldValue 를 얻 을 수 있 습 니까?
  numMoved 는 요 소 를 삭제 한 후에 몇 개의 요소 가 있 는 지 계산 합 니 다.
  arraycopy 를 통 해 이 요소 들 을 한 단위 로 이동 합 니 다.-size,삭제 목적 을 달성 합 니 다.
  remove 삭제(인자:요소)지정 한 요소 삭제 
    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }

    private void fastRemove(int index) {
        modCount++;
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }

  배열 을 옮 겨 다 니 며 요 소 를 삭제 합 니 다.핵심 은 fast Remove 방법 입 니 다.
  그 주요 절 차 는 remove(int index)와 같다.
  clear  ArrayList 비우 기
    public void clear() {
        modCount++;

        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;

        size = 0;
    }

  빈 곳 을 두루 돌아다니다.
 
  미 완성 계속...0(>_

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