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【最完整系列】JAVA-容器篇-LinkedList源码解析

2020-02-25  本文已影响0人  Java天天

简介

LinkedList 顾名思义其本质是一个链表,具体来说是一个双向链表,同时还有2个指针分别对应链表的头和尾。

源码

源码还是跟 ArrayList 一样,从我们常用的代码出发:

List<String> a = new LinkedList<>();

a.add("sidfate");

进入初始化源码:

// LinkedList 长度

transient int size = 0;

// 指向头结点

transient Node<E> first;

// 指向尾节点

transient Node<E> last;

public LinkedList() {

}

可以看到默认的构造函数空空如也,需要注意的是链表是以 Node 为基础连接起来的,Node 的结构如下:

private static class Node<E> {

    E item;

    Node<E> next;

    Node<E> prev;

    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {

        this.item = element;

        this.next = next;

        this.prev = prev;

    }

}

Node 结构也很简单,prev 和 next 说明它是一个双向的链表,保存前后 Node 的指针。接下来进入 add 的过程:

public boolean add(E e) {

    linkLast(e);

    return true;

}

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

        l.next = newNode;

    size++;

    modCount++;

}

简单来说,添加一个元素就是往链表尾插入一个新的 Node。那么如果是往链表中插入一个元素呢:

public void add(int index, E element) {

    // 检查index合法性

    checkPositionIndex(index);

    if (index == size)

        // 如果index就是尾部则直接添加

        linkLast(element);

    else

        // 在 index 所在的 Node 前插入

        linkBefore(element, node(index));

}

Node<E> node(int index) {

    // assert isElementIndex(index);

    if (index < (size >> 1)) {

        Node<E> x = first;

        for (int i = 0; i < index; i++)

            x = x.next;

        return x;

    } else {

        Node<E> x = last;

        for (int i = size - 1; i > index; i--)

            x = x.prev;

        return x;

    }

}

node 函数用来查找对应 index 的 Node 节点,比较有意思的是 2 将遍历降低成了链表长度的一半:

如果 index 在头和中点之间,那么就从头开始遍历到中点。

如果 index 在中点和尾之间,那么就从尾开始遍历到中点。

双向链表的优势就凸显出来的,相对而言插入的效率比 ArrayList 高,毕竟 ArrayList 需要拷贝 index 后的数组。但是查询效率就低了,ArrayList 根据下标能直接取出元素,而且因为是数组所以内存空间上是连续的,不像 LinkedList是根据指针串联,内存地址上可能是不连续的。

LinkedList 的还有个优势时它既能当队列也能当栈来使用。

最后:

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作者:sidfate

链接:https://juejin.im/post/5e50d7805188254945386262

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