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LinkedList的介绍和源码解析

LinkedList的介绍和源码解析

作者: high5130 | 来源:发表于2018-08-28 17:50 被阅读0次

    ArrayList的介绍

    1、LinkedList的简介

    List 接口的链接列表实现。实现所有可选的列表操作,并且允许所有元素(包括 null)。除了实现 List 接口外,LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。

    2、ArrayList的构造函数

    //构造一个默认函数
    public LinkedList()
    //构造一个构造函数,并添加数据
    public LinkedList(Collection<? extends E> c)
    

    ArrayList的数据结构

    LinkedList的重要字段说明

    first:双向列表的表头
    last:双向列表的尾
    size:列表的大小
    modCount:实现fail-fast机制,不同线程对同一个集合进行操作是的错误机制

    LinkedList的重要方法源码解析

    LinkedList实际上是通过双向链表去实现的。既然是双向链表,那么它的顺序访问会非常高效,而随机访问效率比较低。但是它也实现了List接口,也可以用索引值的方式获取数据

    //添加数据到链表中
    public boolean add(E e) {  //添加一个元素
            linkLast(e);
            return true;
        }
    
    void linkLast(E e) {
            final Node<E> l = last;
            final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); //通过数据新建节点
            last = newNode;   //把新建的节点赋值为最后的节点
            if (l == null)    //如果当前链表没有数据 就把新节点,赋值为表头,否则就在指向表尾
                first = newNode;
            else
                l.next = newNode;
            size++;
            modCount++;
        }
    
    public void add(int index, E element) {
            checkPositionIndex(index);   //判断当前下标是否越界
    
            if (index == size)    //如果下标跟链表大小相等,就接在表尾
                linkLast(element);
            else
                linkBefore(element, node(index));   //否则就把节点加到通过下标位置查出的节点前面
        }
    
    Node<E> node(int index) {  //根据下标查询节点
            if (index < (size >> 1)) {  // size/2<下标从末尾往前递归 index < size/2 从表前往后递归
                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;
            }
        }
    
    void linkLast(E e) {   //往表尾添加数据,跟默认添加一个节点一样
            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++;
        }
     //先把succ的前节点设置为新节点,然后判断succ的前节点是否为空,为空就把新节点赋值为表头,否则置为succ最开始前节点的下一个子节点
    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); //新建节点
            succ.prev = newNode;   
            if (pred == null)
                first = newNode;
            else
                pred.next = newNode;
            size++;
            modCount++;
        }
    
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {  //添加一组数据到链表中
            return addAll(size, c);
        }
    
    //添加一组数据到指定位置
    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
            checkPositionIndex(index);   
    
            Object[] a = c.toArray();
            int numNew = a.length;
            if (numNew == 0)
                return false;
    
            Node<E> pred, succ;  //通过下标查到指定位置的前节点和后节点 
            if (index == size) {
                succ = null;
                pred = last;
            } else {
                succ = node(index);
                pred = succ.prev;
            }
    
            for (Object o : a) { //循环添加到链表中
                @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
                Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
                if (pred == null)
                    first = newNode;
                else
                    pred.next = newNode;
                pred = newNode;
            }
    
            if (succ == null) {
                last = pred;
            } else {
                pred.next = succ;
                succ.prev = pred;
            }
    
            size += numNew;
            modCount++;
            return true;
        }
    
    //从链表获取数据
    public E get(int index) {  //通过下标获取数据  先检测是否下标越界 然后通过node(index)获取节点,并获取节点的数据
            checkElementIndex(index);
            return node(index).item;
        }
    //获取头节点
    public E getFirst() {
            final Node<E> f = first;
            if (f == null)
                throw new NoSuchElementException();
            return f.item;
        }
    //获取尾节点
    public E getLast() {
            final Node<E> l = last;
            if (l == null)
                throw new NoSuchElementException();
            return l.item;
        }
    
    //节点的删除
    public boolean remove(Object o) { //从头往尾遍历 如果存在数据 就删除
            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;
        }
    
    public E remove() {  //删除表头
            return removeFirst();
        }
    
    public E removeFirst() {
            final Node<E> f = first;
            if (f == null)
                throw new NoSuchElementException();
            return unlinkFirst(f);
        }
    
    public E removeLast() {  //删除表尾
            final Node<E> l = last;
            if (l == null)
                throw new NoSuchElementException();
            return unlinkLast(l);
        }
    
    public E remove(int index) {  //删除下标数据
            checkElementIndex(index);
            return unlink(node(index));
        }
    
    E unlink(Node<E> x) {  //删除数据
            // 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 {
                prev.next = next;
                x.prev = null;
            }
    
            if (next == null) {
                last = prev;
            } else {
                next.prev = prev;
                x.next = null;
            }
    
            x.item = null;
            size--;
            modCount++;
            return element;
        }
    
    public boolean removeLastOccurrence(Object o) { //删除相同数据的末尾一个
            if (o == null) {
                for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                    if (x.item == null) {
                        unlink(x);
                        return true;
                    }
                }
            } else {
                for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                    if (o.equals(x.item)) {
                        unlink(x);
                        return true;
                    }
                }
            }
            return false;
        }
    
    private E unlinkLast(Node<E> l) {  //删除末尾数据
            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;
        }
    
    public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {  //删除第一个数据
            return remove(o);
        }
    
    //实现Deque接口其中的重要方法源码
    public E peek() {  //只是返回节点
            final Node<E> f = first;
            return (f == null) ? null : f.item;
        }
    
    public E pop() {  //返回并删除节点
            return removeFirst();
        }
    
    public E poll() {  //返回并删除头节点
            final Node<E> f = first;
            return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
        }
    

    从它的数据结构可以知道,它是没有容量限制的,它的克隆函数,就是把LinkedList克隆到一个新的LinkedList中,subList调用的AbstractList中的方法,返回不是一个拥有LinkedList所有方法和功能的对象,是一个继承了AbstractList重写的对象,LinkedList可以作为队列(先进先出),也可以做为栈(先进后出)

    LinkedList的遍历方式

    1、通过迭代器的方式去实现,既Iterator的方式

    Iterator iterator = list.iterator;
    while(iterator.hasNext()){
        String value = iterator.next();
    }
    

    2、通过索引随机访问,ArrayList默认实现了RandomAccess

      for(int i = 0;i<size;i++){
        String value = list.get(i);
    }
    

    3、通过ForEach循环遍历

     for(String str:list){
        String value = str;
    }
    

    4、通过pollFirst()来遍历

    white(list.pollFirst() != null){
    }
    

    5、通过PollLast来遍历

    white(list.pollLast() != null){
    }
    

    6、通过removeFirst()来遍历

    white(list.removeFirst() != null){
    }
    

    6、通过removeLast()来遍历

    white(list.removeLast() != null){
    }
    

    4、5、6、7的效率会高点(他们的实现方式基本相同) 他们会删除原始数据 如果只想去除数据3的效率会高点

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