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
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