美文网首页
集合之LinkedList

集合之LinkedList

作者: 风月寒 | 来源:发表于2021-07-29 19:34 被阅读0次
特性

LinkedList 集合底层实现的数据结构为双向链表

LinkedList 集合中元素允许为 null

LinkedList 允许存入重复的数据

LinkedList 中元素存放顺序为存入顺序。

LinkedList 是非线程安全的

添加

因为是双向队列,所以添加有三种方式,添加到最前面,添加最后面和添加到指定的位置。

添加到最前面
private void linkFirst(E e) {
        final Node<E> f = first;
        final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
        first = newNode;
        if (f == null)
            last = newNode;
        else
            f.prev = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

先将头结点保存下来,将新添加的值封装成一个节点,并赋值给头结点,当f==null时,表明链表没有数据,于是也将值赋值给尾节点,相当于既作为头结点也做尾节点。如果f!=null,则将新添加的节点赋值给原来节点的前一个节点。可表示为:

 newNode <--> f
添加最后面
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++;
    }

与添加到头结点相反,可以表示如下:

 l <--> newNode
添加到指定的位置
public void add(int index, E element) {
        checkPositionIndex(index);

        if (index == size)
            linkLast(element);
        else
            linkBefore(element, node(index));
    }

添加到指定位置,先判断添加的位置,如果添加的位置与list的size一样大,则直接添加到后面即可,如果不是,则插入到当前位置的元素的前面。所以要先找到当前位置的对应的元素,调用node()。

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;
        }
    }

查询采用类似二分查找的方式,判断index与size的一半的大小。如果小于一半,则从前面开始遍历,反之则从尾部开始遍历。这样可以加快查询速度。

查询到后开始进行插入。

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++;
    }

原理很简单,可以表示为:

succ.pre <--> newNode <--> succ
删除

删除与添加一样,对应也有三种方式。

删除头结点
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
        // assert f == first && f != null;
        //先将待删除的节点保存
        final E element = f.item;
        final Node<E> next = f.next;
        //将删除的节点置为null
        f.item = null;
        f.next = null; // help GC
        //将删除节点的下一节点赋值给头结点
        first = next;
        if (next == null)
            last = null;
        else
            //删除节点的下一节点的前一个节点置为空,相当于把相连的线给断了
            next.prev = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
删除尾节点
private E unlinkLast(Node<E> l) {
        // assert l == last && l != null;
        //先将待删除的节点保存
        final E element = l.item;
        final Node<E> prev = l.prev;
        //将删除的节点置为null
        l.item = null;
        l.prev = null; // help GC
        //将删除节点的前一节点赋值给尾结点
        last = prev;
        if (prev == null)
            first = null;
        else
            //删除节点的前一节点的后一个节点置为空,相当于把相连的线给断了
            prev.next = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
删除每个元素
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;

        if (prev == null) {
            first = next;
        } else {
            //相当于把所删除节点的前一个节点 直接指向所删除节点的后一个节点
            prev.next = next;
            x.prev = null;
        }

        if (next == null) {
            last = prev;
        } else {
            //相当于把所删除节点后一个节点直接指向所删除节点的前一个节点
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
    

可以理解为:

x.prev <--> x <--> x.next  变成  x.prev <-->x.next

LinkedList 作为双向队列

LinkedList实现了Deque,所以他还可以看做一个双向队列。

Queue 是一个队列,遵循 FIFO 准则,我们也知道 Stack 是一个栈结构,遵循 FILO 准则。 而Deque 这个双端队列就厉害了,它既可以实现栈的操作,也可以实现队列的操作。

当 Deque 当做队列使用时(FIFO),只需要在头部删除,尾部添加即可。

当 Deque 当做栈使用时(FILO),只需要在头部删除,头部添加即可。

而Deque也是继承Queue的,所以他们的方法的区别为

Queue                    Deque

add(e)                   addLast()

offer(e)                 offerLast()

remove()                 removeFirst()

poll()                   pollFirst()

element()                getFirst()

peek()                   peekFirst()

Queue的添加方法有返回值,而Deque的没有返回值。

Queue 删除元素的实现 removeFirst 会抛出 NoSuchElement 异常,Queue 删除元素的实现 不会抛出异常 如果链表为空则返回 null

element和peek方法都是获取队列头部元素的实现。其区别是:

element()队列为空的时候回抛出异常,peek()队列为空的时候返回 null

相关文章

网友评论

      本文标题:集合之LinkedList

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/eqsfvltx.html