BST级顺序遍历列表。clear（）和list=newarraylist

Question

上下文：我在Java中创建了一个BinarySearchTree类作为学习练习，因为我是Java新手。我目前正在为级别顺序遍历（BFS）编写一个方法，该方法返回每个级别的节点值列表，其中顶级列表索引表示级别编号，每个索引处的较低级别列表包含该级别的节点值，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，以及一个名为“level”的较低级别列表来存储每个级别上的节点（我打算在各个级别上清除和重用这些节点）。然而，我注意到，如果我调用列表。“level”上的clear（）方法将其添加到“listOfLevels”后，我会在“listOfLevels”中为该方法的返回值获取空列表，如下所示

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

我不知道为什么会这样。根据ArrayList文档，“当元素添加到ArrayList中时，它的容量会自动增长”，因此我认为使用clear（）方法清除上一级别的值后，从下一级别添加节点值将显示在列表中。不过，这似乎不起作用。我通过每次为“级别”显式分配一个新的ArrayList来修复它。

主要问题：如果ArrayList随着元素的添加而自动增长，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（）会导致顶级列表的列表为空？

以下是二进制搜索树类的相关位：

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; 
            ...
    }
}

下面是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

当您将ArrayList保存到ArrayList列表时，您并没有制作副本，因此它保存的是同一个变量。这是因为ArrayList是指向内存中某个点的指针；这才是真正被拯救的。通过清除ArrayList，它会清除内存，这也会影响列表ArrayList中保存的内存位置。用你的新线代替清晰的线。

Answer 2

如果您在级别列表上调用清除，您正在清除刚刚添加到listOfLevels的列表，然后您开始重新使用它。

因为当您调用Clear而不是创建一个新的arraylist时，您从来没有用new ArrayList（）分配一个新的级别列表，所以您实际上是在一遍又一遍地使用同一个列表。

由于您每次都要清除它，因此您将永远不会在listOfLevels下的列表中拥有值。

调用newarraylist而不是clear确实是正确的解决方案。