手写简单的LinkedList

设计上比之前的 手写ArrayList 更进一步的仿照源码，更加面向对象。

我对源码中这部分设计的理解：接口用于定义规范，所有List容器都必须有这些功能，就像职业一样，你是程序员就必须会敲代码，我不管你是Java还是C还是什么，然后抽象类唯一的好处是可以装一些公用的方法，虽然接口现在(Java8之后)也可以写有实现的方法(default关键字)，但不能用到变量，功能性上还是不如抽象类，还有一部分原因可能是List是从1.2开始就有的，那时候还没接口，所有这么设计了，其实也可以看作是一种规范。

不多bb，直接看代码。

首先是List接口

/**
 * @author ethan
 * @date 2019/10/23 13:21
 */
interface List<E> {

    int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    int ELEMENT_NOR_FOUND = -1;

    /**
     * 清除所有元素
     */
    void clear();

    /**
     * 元素的数量
     * @return
     */
    int size();

    /**
     * 是否为空
     * @return
     */
    boolean isEmpty();

    /**
     * 是否包含某个元素
     * @param element
     * @return
     */
    boolean contains(E element);

    /**
     * 添加元素到尾部
     * @param element
     */
    void add(E element);

    /**
     * 获取index位置的元素
     * @param index
     * @return
     */
    E get(int index);

    /**
     * 设置index位置的元素
     * @param index
     * @param element
     * @return 原来的元素ֵ
     */
    E set(int index, E element);

    /**
     * 在index位置插入一个元素
     * @param index
     * @param element
     */
    void add(int index, E element);

    /**
     * 删除index位置的元素
     * @param index
     * @return
     */
    E remove(int index);

    /**
     * 查看元素的索引
     * @param element
     * @return
     */
    int indexOf(E element);

}

抽象类

/**
 * @author ethan
 * @date 2019/10/23 13:27
 */
public abstract class AbstractList<E> implements List<E> {
    /**
     * 元素的数量
     */
    protected int size;

    @Override
    public int size() {
        return size;
    }


    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    @Override
    public boolean contains(E element) {
        int i = indexOf(element);
        if (i == ELEMENT_NOR_FOUND) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 添加元素到尾部
     * @param element
     */
    @Override
    public void add(E element) {
        add(size, element);
    }

    protected void rangeCheck(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("index=" + index +", size=" + size);
        }
    }

    protected void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("index=" + index +", size=" + size);
        }
    }
}

LinkedList实现类

/**
 * @author ethan
 * @date 2019/10/23 09:20
 */
public class LinkedList<E> extends AbstractList<E> {
    private Node<E> first;

    private static class Node<E> {
        E element;
        Node<E> next;

        public Node(E element, Node<E> next) {
            this.element = element;
            this.next = next;
        }
    }

    @Override
    public boolean contains(E element) {
        return indexOf(element) != ELEMENT_NOR_FOUND;
    }

    @Override
    public int size() {
        return size;
    }

    @Override
    public void clear() {
        size = 0;
        first = null;
    }

    @Override
    public E get(int index) {
        return node(index).element;
    }

    @Override
    public E set(int index, E element) {
        Node<E> node = node(index);
        E old = node.element;
        node.element = element;
        return old;
    }

    @Override
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);
        if (index == 0) {
            first = new Node<>(element, first);
        } else {
            Node<E> prev = node(index - 1);
            prev.next = new Node<>(element, prev.next);
        }
        size++;
    }

    @Override
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);
        E element = node(index).element;
        if (index == 0) {
            first = first.next;
        } else {
            node(index-1).next = node(index-1).next.next;
        }
        size--;
        return element;
    }

    @Override
    public int indexOf(E element) {
        if (element == null) {
            Node<E> node = first;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (node.element == null) {
                    return i;
                }
                node = node.next;
            }
        } else {
            Node<E> node = first;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (element.equals(node(i).element)) {
                    return i;
                }
                node = node.next;
            }
        }
        return ELEMENT_NOR_FOUND;
    }

    /**
     * 获得index对应位置元素
     * @param index
     * @return
     */
    private Node<E> node(int index) {
        rangeCheck(index);
        Node<E> node = first;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            node = node.next;
        }
        return node;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append("size = ").append(size).append(" [");
        Node<E> node = first;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (i == 0) {
                builder.append(node.element.toString());
            } else {
                builder.append(" ,").append(node.element.toString());
            }
            node = node.next;
        }
        builder.append("]");
        return builder.toString();
    }
}