数据结果 - Vector、Stack

Vector

简介

线程安全的动态数组，跟ArrayList很相似。JDK1.0中添加Vector类。Vector一样可以维护插入顺序，但Vector包含了许多传统的方法，这些方法不属于集合框架

类

public class Vector<E>
        extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

属性

// 元素数组
protected Object[] elementData;
// 元素个数
protected int elementCount;
// 增量长度
protected int capacityIncrement;
// 修改次数, 每次add、remove它的值都会加1（这个属性是AbstractList中的）
protected transient int modCount = 0;
// 默认最大长度
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

构造函数

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    super();
    // 初始长度小于0时抛异常
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                initialCapacity);
    // 创建元素数组
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    // 指定增长长度
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}
public Vector(int initialCapacity) {
    // 一个参数构造函数默认指定，增长长度为0
    this(initialCapacity, 0);
}
public Vector() {
    // 空参构造函数，制定初始数组长度10
    this(10);
}
public Vector(Collection<? extends E> c) {
    // 参数集合转数组，赋值给元素数组
    elementData = c.toArray();
    // 设置元素个数
    elementCount = elementData.length;
    // 不是Object数组时转为Object数组
    if (elementData.getClass() != Object[].class)
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);
}

从构造函数中可以看出创建时就初始化了10个长度的元素数组，增长长度只有第一个构造函数有设置值，其他的都为0

基础方法

public synchronized int size() {
    // 返回元素个数
    return elementCount;
}
public synchronized boolean isEmpty() {
    // 元素个数为0时返回true
    return elementCount == 0;
}

设置长度

public synchronized void setSize(int newSize) {
    // 修改次数加1
    modCount++;
    // 判断是否需要扩容
    if (newSize > elementCount) {
        ensureCapacityHelper(newSize);
    } else {
        // 参数以后的元素清空掉
        for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
            elementData[i] = null;
        }
    }
    elementCount = newSize;
}
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
    // 判断新长度是否大于原数组长度，大于则扩容
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

新长度小于元素个数时阶段原数组，新长度大于元素数组长度时使用新长度扩容

扩容

private void grow(int minCapacity) {
    // 获取原长度
    int oldCapacity = elementData.length;
    // 获取新长度
    // 增长长度不为0时 新长度=原长度+增长长度
    // 增长长度不为0时 新长度=原长度+增长长度
    int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
            capacityIncrement : oldCapacity);
    // 判断新长度是否够用，不够用使用参数
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    // 判断新长度是否越界
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    // 长度小于0则抛异常
    if (minCapacity < 0)
        throw new OutOfMemoryError();
    // 长度大于默认最大值取Integer最大值
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
}

Vector扩容比较特殊，不像ArrayList，ArrayList没有增长长度正常情况下扩容只能为原长度的1.5倍，而Vector在扩容时，先判断增长长度是否为0，不为0时使用增长长度，为0时原长度乘以2

查找元素

从前往后找

public int indexOf(Object o) {
    return indexOf(o, 0);
}
public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
    if (o == null) {
        // index为起始位置
        for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
            // 查找元素为空
            if (elementData[i]==null)
                return i;
    } else {
        // index为起始位置
        for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
            // 查找equals一样的元素
            if (o.equals(elementData[i]))
                return i;
    }
    // 没有找到返回-1
    return -1;
}

从后往前找

public synchronized int lastIndexOf(Object o) {
    return lastIndexOf(o, elementCount-1);
}
public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {
    // 判断index是否超过元素个数
    if (index >= elementCount)
        throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount);
    if (o == null) {
        // 从后往前找
        for (int i = index; i >= 0; i--)
            if (elementData[i]==null)
                return i;
    } else {
        // 从后往前找
        for (int i = index; i >= 0; i--)
            if (o.equals(elementData[i]))
                return i;
    }
    // 没有找到返回-1
    return -1;
}

元素数组操作

public Enumeration<E> elements() {
    // 每次调用此方法都会有一个新对象
    return new Enumeration<E>() {
        int count = 0;

        public boolean hasMoreElements() {
            return count < elementCount;
        }

        public E nextElement() {
            // 虽然方法上没加锁，但是这儿加了，锁的是当前对象
            synchronized (java.util.Vector.this) {
                if (count < elementCount) {
                    return elementData(count++);
                }
            }
            throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");
        }
    };
}

这里顺带介绍Enumeration，Enumeration接口中定义了一些方法，通过这些方法可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。这种传统接口已被迭代器取代，虽然Enumeration 还未被遗弃，但在现代代码中已经被很少使用了。
前后第一个元素

public synchronized E firstElement() {
    // 数组为空时抛异常
    if (elementCount == 0) {
        throw new NoSuchElementException();
    }
    return elementData(0);
}
public synchronized E lastElement() {
    // 数组为空时抛异常
    if (elementCount == 0) {
        throw new NoSuchElementException();
    }
    // 取最后一个元素
    return elementData(elementCount - 1);
}

索引找元素

E elementData(int index) {
    // 通过索引直接从数组中取值
    return (E) elementData[index];
}
public synchronized E elementAt(int index) {
    // 判断索引是否大于元素个数
    if (index >= elementCount) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
    }
    return elementData(index);
}
public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
    // 超过元素个数抛异常
    if (index >= elementCount) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
                elementCount);
    }
    // 根据索引设值
    elementData[index] = obj;
}

删除指定位置上的元素

public synchronized void removeElementAt(int index) {
    modCount++;
    // 判断指定索引是否超过元素个数
    if (index >= elementCount) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
                elementCount);
    }
    // 索引不能小于0
    else if (index < 0) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
    }
    // 索引位置以后的元素前向前移动
    int j = elementCount - index - 1;
    if (j > 0) {
        System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
    }
    // 元素个数减1
    elementCount--;
    // 最后一个元素置空
    elementData[elementCount] = null; /* to let gc do its work */
}

在指定位置上插入元素

public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
    modCount++;
    // 索引不能大于元素个数
    if (index > elementCount) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
                + " > " + elementCount);
    }
    // 是否需要扩容
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    // 索引以后的元素向后移动
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
    // 向指定位置设置
    elementData[index] = obj;
    elementCount++;
}

追加元素

public synchronized void addElement(E obj) {
    modCount++;
    // 判断是否需要扩容
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    // 末尾增加元素
    elementData[elementCount++] = obj;
}

删除元素

public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
    modCount++;
    // 找到元素位置
    int i = indexOf(obj);
    // 存在就删除
    if (i >= 0) {
        removeElementAt(i);
        return true;
    }
    return false;
}

删除所有元素

public synchronized void removeAllElements() {
    modCount++;
    // 遍历索引元素，依次置空
    for (int i = 0; i < elementCount; i++)
        elementData[i] = null;

    elementCount = 0;
}

添加删除

public synchronized boolean add(E e) {
    modCount++;
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    elementData[elementCount++] = e;
    return true;
}
public boolean remove(Object o) {
    return removeElement(o);
}

添加删除方法主要是还使用上面的方法，这里就不在赘述

沿用父类方法

public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {
    return super.containsAll(c);
}
public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) {
    return super.removeAll(c);
}
public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) {
    return super.retainAll(c);
}
public synchronized boolean equals(Object o) {
    return super.equals(o);
}
public synchronized int hashCode() {
    return super.hashCode();
}
public synchronized String toString() {
    return super.toString();
}

父类中的方法参照List接口篇

内部类

private class Itr implements Iterator<E>
final class ListItr extends java.util.Vector.Itr implements ListIterator<E>
static final class VectorSpliterator<E> implements Spliterator<E>

Stack

简介

栈是一种只能在一端进行插入或删除操作的线性表，先进后出表

类

public class Stack<E> extends Vector<E>

注意继承自Vector

public E push(E item) {
    addElement(item);

    return item;
}
public synchronized E pop() {
    E obj;
    int len = size();
    obj = peek();
    removeElementAt(len - 1);
    return obj;
}
public synchronized E peek() {
    int len = size();
    // 判断长度
    if (len == 0)
        throw new EmptyStackException();
    // 调用Vector中的方法
    return elementAt(len - 1);
}

自有方法很少，主要的就入栈出栈