LeetCode 965单值二叉树：为何需在方法外声明List vals？

1. 为何要在方法外部声明List vals; #

• 作用域覆盖需求：如果把vals声明在方法内部，它就只是该方法的局部变量，只能在这个方法里使用。但原代码中vals需要被多个方法（比如添加元素的方法、计算平均值的方法）共同访问和操作，所以必须把它声明为类的成员变量，让整个类的方法都能共享这个集合实例。
• 数据持久化需求：成员变量的生命周期和类的实例绑定，只要类对象存在，vals里存储的数据就会保留；如果是方法内的局部变量，方法执行完毕后就会被垃圾回收，之前存的数据也就丢失了。

2. List vals; 与 vals = new ArrayList(); 的写法说明 #

• List vals;：这是变量的声明语句，仅告诉编译器要定义一个名为vals、类型为List（Java集合框架中的接口）的变量。此时vals只是一个空引用，并没有指向任何实际的集合对象，值为null。
• vals = new ArrayList();：这是对象实例化与赋值语句，new ArrayList()会在内存中创建一个ArrayList类的实例（真正能存储数据的集合对象），然后把这个对象的内存地址赋值给vals变量，让vals指向这个真实存在的集合。

3. 为什么允许vals = new ArrayList();这种实例化方式 #

这是Java多态特性的典型应用：

• List是一个接口，ArrayList是实现了List接口的具体类。根据多态规则，接口类型的引用可以指向其实现类的对象。
• 这种写法的优势在于解耦：如果后续需要将集合类型换成LinkedList，只需要修改new LinkedList()这部分代码，所有使用vals的地方（只要是调用List接口定义的方法）都不需要改动，代码的灵活性更高。

与你最初写法的核心区别 #

你最初的写法应该是将List vals = new ArrayList();放在了方法内部，这种写法存在两个关键问题：

• 每次调用该方法都会创建一个全新的ArrayList实例，之前存储的数据无法在方法调用之间保留，无法实现数据的持续存储。
• 其他方法无法访问这个局部的vals变量，无法满足多个方法共同操作同一个集合的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr.Frog