Создание обратного просмотра списка в Java: без копирования

Быстрый ответ

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); // Оригинальный список целых чисел.
List<Integer> reversed = new ArrayList<>(list); // Создаём копию списка.
Collections.reverse(reversed); // Переворачиваем копию списка.

Чтобы получить список в обратном порядке, примените метод Collections.reverse() к новому экземпляру ArrayList, который является копией исходного списка. В итоге, оригинальный список остается неизменным, а копия переворачивается. Если вам необходимо неизменяемое или постоянное представление обратного списка, то вам придётся использовать ListIterator или прибегнуть к нововведениям Java 8.

Детальные решения для создания обратных списков

Воспользуйтесь поддержкой библиотеки Guava

Функция Lists.reverse(List) из Guava предоставляет удобный способ создания представления обратного списка:

List<Integer> originalList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); // Оригинальный список.
List<Integer> reversedView = Lists.reverse(originalList); // Получаем представление обратного списка.

Главное преимущество метода — это автоматическое обновление обратного представления списка при изменении исходного.

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Обратная итерация без изменения списка

Если вам требуется просто пройти по списку в обратном порядке без его изменения, используйте List.listIterator(int index):

ListIterator<Integer> iterator = list.listIterator(list.size());
while (iterator.hasPrevious()) { //Выполняем итерацию в обратном порядке
    Integer element = iterator.previous(); // Тут может быть обработка элемента.
}

Использование данного метода идеально подходит для обратного прохода по списку без его копирования или изменения порядка элементов.

Только для чтения: обратное представление с использованием ReversedView

В случае, когда необходимо получить представление списка в обратном порядке без возможности изменения, может пригодиться ваша собственная реализация ReversedView, основанная на AbstractList:

class ReversedView<E> extends AbstractList<E> { // Создаём обратное представление списка
    private final List<E> original;

    ReversedView(List<E> original) { // Конструктор для инициализации
        this.original = original;
    }

    @Override
    public E get(int index) { // Получаем элемент списка по индексу в обратном порядке
        return original.get(size() – 1 – index);
    }

    @Override
    public int size() { // Возвращаем размер исходного списка
        return original.size();
    }
}

Такой подход, аналогичный descendingIterator() у LinkedList, позволяет создавать представления списка в обратном порядке только для чтения.

Особенности и применение методов для создания обратных списков

Чёткий выбор стратегии обращения

Учтите особенности вашего случая:

• Требуется ли сохранить исходный список без изменений?
• Нужно ли синхронизировать обратный список в реальном времени?
• Ваши задачи требуют изменяемого или неизменяемого обратного списка?
• Вы работаете с большим объемом данных в списке?

Принимая во внимание все эти нюансы, выберите наиболее подходящую стратегию обращения списка.

Производительность на первом месте

Если требуется только итерация в обратном порядке — не копируйте список, используйте ListIterator. Но если нужен новый изменяемый список, вполне уместно использовать Collections.reverse() на копии списка.

Безопасное программирование — неизменяемость и потокобезопасность

Если необходим неизменяемый список, выбирайте решение от Guava. Для работы в многопоточной среде обеспечьте потокобезопасность при изменении исходного списка.

Применение техник создания обратных списков

Обратные представления изменяемых списков в реальном времени

Используйте Lists.reverse() из Guava, если требуется обратное отображение списка, которое будет обновляться вместе с оригинальным списком. Это подходит, например, для синхронизации элементов пользовательского интерфейса с коллекцией.

Обратные итерации для алгоритмов

Используйте List.listIterator(int index), когда при реализации алгоритма необходим просмотр элементов списка в обратном порядке без его изменения.

Снимок списка в обратном порядке

Для создания снимка списка в обратном порядке в фиксированный момент времени используйте Collections.reverse() на новом экземпляре списка.

Визуализация

Можно представить процесс создания обратного списка в Java как изменение направления движения на односторонней улице, чтобы транспорт мог двигаться в обратном направлении.

Исходный список (🛣️): [Машина 1, Машина 2, Машина 3]

И вот мы смотрим на него с другим конца:

Обратное представление: [Машина 3, Машина 2, Машина 1]
# Машины остаются на своих местах, мы просто смотрим в другом направлении!

Так же как если бы мы изменили указатели на дорожной разметке, метод .subList().reverse() меняет наш взгляд на список, не вскрывая его внутреннюю структуру.

Тонкости обратного списков

Избегайте лобового столкновения

Осторожное обращение списка — это как осторожное вождение: небрежность может привести к хаосу. Использование Collections.reverse() – это вторжение в структуру списка, поэтому подумайте дважды, прежде чем менять порядок важного списка.

Проверьте ваши импорты

Убедитесь, что библиотека Guava правильно импортирована, если вы решите использовать Lists.reverse().

Пользовательское обратное представление: Когда это стоит делать

Создание собственной ReversedView это как постройка дома: избыточно для временного жилья, но очень полезно для долгосрочного использования, высока эффективности и наличия пользовательских особенностей при работе с большими списками.

Полезные материалы

1. Collections (Java Platform SE 8 ) — JavaDoc для Collections.reverseOrder().
2. ListIterator (Java Platform SE 8 ) — подробное описание ListIterator в Java.
3. java – What is the Simplest Way to Reverse an ArrayList? – Stack Overflow — обсуждение методов для обратного списка на Stack Overflow.
4. Lists (Guava: Google Core Libraries for Java 19.0 API) — документация по Guava utilities для создания обратного списка.
5. ListUtils (Apache Commons Collections 4.4 API) — справочник класса ListUtils в Apache Commons Collections.
6. Collections (Java Platform SE 8 ) — JavaDoc для метода Collections.sort(), полезный для создания пользовательских компараторов для обращения списков.