LinkedList源码分析
2022-06-08 本文已影响0人
安安_660c
ArrayList与LinkedList的区别在于：
-
ArrayList内部使用数组进行实现 -
LinkedList内部实现方式：- 使用链表进行实现
- 双向链表，即一个节点会记录前一个节点的位置和下个节点的位置
- 记录首节点的位置以及尾结点的位置
下面我们来分析下LinkedList里面常用方法的源码分析
创建
LinkedList()
public LinkedList() {
}
无任何操作
LinkedList(Collection<? extends E> c)
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
//size为当前的容量，默认添加到尾部
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
//判断该下标是否越界
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
//无数据，添加失败
if (numNew == 0)
return false;
//pred为插入位置的前一个节点，succ为插入size下标位置的节点
Node<E> pred, succ;
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
//获取下标位置的节点
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
//将Collection的每个数据都转换为一个节点
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
//设置首节点
first = newNode;
else
//将新节点插入尾部
pred.next = newNode;
//刷新新的尾结点
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
//直接记录尾结点
last = pred;
} else {
//这个适用于插入的数据在链表的中部，
//在新增节点的尾部接上之前size后面那块的数据（包括size下标）
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
//更新链表长度
size += numNew;
//modCount用于记录更改次数
modCount++;
return true;
}
//获取下标节点
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
//首先，对于 index 值进行判断，判断在 size 的前一半还是在后一半
//若是前一半，则通过头节点，一个个往后获取
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
//若是后一半，则通过尾结点，一个个往前获取
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
//判断下标的合理性
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
添加
addFirst(E e)
将数据插入到首节点
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
//链表只有一个数据，首节点和尾结点为同一个节点
last = newNode;
else
//在新建节点的尾部插入之前的链表
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
addLast(E e)
将数据插入到尾节点
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
//将新建的节点插入到链表尾部
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
add(E e)
添加节点，直接调用addLast(E e)
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
addAll(Collection<? extends E> c)
请查看LinkedList(Collection<? extends E> c)分析
addAll(int index, Collection<? extends E> c)
请查看LinkedList(Collection<? extends E> c)分析
add(int index, E element)
在链表中部插入数据
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));
}
//主体思路和addAll(int index, Collection<? extends E> c)一样
//都是先拿到index下标位置的数据和它前一个位置的数据，然后再进行中间插入
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
final Node<E> pred = succ.prev;
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
succ.prev = newNode;
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
删除
removeFirst()
移除首部节点，并且返回首节点的值
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
//将首节点的内容以及其对下个节点的指向都置为null，便于资源回收
f.item = null;
f.next = null; // help GC
//重新指向首节点，并且更新首节点或者尾结点的状态
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
removeLast()
移除尾结点，并且返回尾结点的值
public E removeLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkLast(l);
}
//原理跟unlinkFirst(Node<E> f) 类似，只是把对首节点的操作改为尾结点而已
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;
final E element = l.item;
final Node<E> prev = l.prev;
l.item = null;
l.prev = null; // help GC
last = prev;
if (prev == null)
first = null;
else
prev.next = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
remove(Object o)
删除某个值
public boolean remove(Object o) {
//从首节点开始一直遍历，直到找到相对应的值，并将其移除
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
//主要思路为：获取移除节点的上个节点和下个节点，将上节点之间指向下节点
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
//判断要移除的节点是不是首节点
if (prev == null) {
first = next;
} else {
prev.next = next;
x.prev = null;
}
//判断要移除的节点是不是尾结点
if (next == null) {
last = prev;
} else {
next.prev = prev;
x.next = null;
}
x.item = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
remove(int index)
移除某个下标值
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
//判断下标是否越界
private void checkElementIndex(int index) {
if (!isElementIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
remove()
默认移除首节点
public E remove() {
return removeFirst();
}
改
set(int index, E element)
给 index 下标赋新值
public E set(int index, E element) {
checkElementIndex(index);
Node<E> x = node(index);
E oldVal = x.item;
x.item = element;
return oldVal;
}
查
getFirst()
获取第一个节点值
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
getLast()
获取最后一个节点值
public E getLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return l.item;
}
get(int index)
获取index下标的节点值
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
indexOf(Object o)
获取值的下标（从首部开始遍历）
//从头到尾依次遍历，若值相等，则返回相应下标
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null)
return index;
index++;
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item))
return index;
index++;
}
}
return -1;
}
lastIndexOf(Object o)
获取值的下标（从尾部开始遍历）
public int lastIndexOf(Object o) {
int index = size;
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index--;
if (x.item == null)
return index;
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index--;
if (o.equals(x.item))
return index;
}
}
return -1;
}
contains(Object o)
是否包含某值
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
其它
size()
public int size() {
return size;
}
