BST级别订单遍历list.clear（）和list = new ArrayList

Question

上下文 ：由于我是Java新手，因此我在Java中创建了BinarySearchTree类作为学习练习。 我目前正在编写一种用于级别顺序遍历（BFS）的方法，该方法返回每个级别的节点值列表的列表，其中顶级列表索引表示级别编号，而每个索引下级列表包含该级别（例如，此树）的节点值

       F
      / \
     /   \
    /     \
   B       G
  / \       \
 /   \       \
A     D       I
     / \     /
    C   E   H

levelOrder（）方法将返回

[[F], [B, G], [A, D, I], [C, E, H]]

问题 ：在实现中，我声明了一个名为“ listOfLevels”的顶级列表来保存级别列表，并声明一个名为“ level”的低级列表来存储每个级别的节点（我打算在各个级别之间进行清除和重用） ）。 但是，我注意到，如果在将它添加到“ listOfLevels”后在“ level”上调用List.clear（）方法，我将在“ listOfLevels”内获取该方法的返回值的空列表，如下所示

[[], [], [], []]

我不确定为什么会这样。 根据ArrayList文档，“当将元素添加到ArrayList时，其容量会自动增长”，因此我认为在使用clear（）方法清除上一级的值之后，将在下一级添加节点值会显示在列表中。 不过，这似乎没有用。 我通过每次都为“级别”显式分配一个新的ArrayList来解决此问题。

主要问题 ：如果ArrayList随着添加元素而自动增长，为什么每次都需要分配一个新的ArrayList？ 为什么在级别之间调用clear（）会导致顶级列表为空列表？

以下是Binary Search Tree类中的相关位：

public BinarySearchTree<K extends Comparable<K>, V> {
    private Node<K,V> root;
        ...
    public List<List<V>> levelOrder() {
        // see implementation below
    }
        ...
    private static class Node<K extends Comparable<K>, V> {
        private K key;
        private V value;
        private Node<K,V> left;
        private Node<K,V> right; 
            ...
    }
}

这是levelOrder（）方法的实现

public List<List<V>> levelOrder() {
    Queue<Node<K,V>> queue = new LinkedList<Node<K,V>>();
    List<List<V>> listOfLevels = new ArrayList<List<V>>();
    List<V> level = new ArrayList<V>();
    int currLevelCount = 1, nextLevelCount = 0;
    queue.add(root);

    while (!queue.isEmpty()) {
        Node<K,V> node = queue.remove();
        currLevelCount--;
        level.add(node.value);
        if (node.hasLeft()) {
            queue.add(node.left);
            nextLevelCount++;
        }
        if (node.hasRight()) {
            queue.add(node.right);
            nextLevelCount++;
        }
        if (currLevelCount == 0) {
            listOfLevels.add(level);
            //level.clear();    <-- why doesn't this work?
            level = new ArrayList<V>();
            currLevelCount = nextLevelCount;
            nextLevelCount = 0;
        }
    }
    return listOfLevels;
}

Answer 1

如果在level列表上调用clear ，则将清除刚刚添加到listOfLevels的列表，然后开始重新使用它。

由于在调用clear而不是创建新的arraylist时，永远不会使用new ArrayList()分配新的level列表，因此有效地重复使用了相同的列表。

而且由于您每次都在清除它，因此listOfLevels下的列表中将永远不会有值。

调用new ArrayList而不是clear确实是正确的解决方案。

Answer 2

当您将ArrayList保存到ArrayList列表时，您没有进行复制，因此将保存相同的变量。 这是因为ArrayList是指向内存中某个点的指针。 这就是实际保存的内容。 通过清除ArrayList，它会清除内存，这也会影响ArrayList of Lists中保存的内存位置。 使用新行而不是清除行。