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Java源码初学_LinkedList
一.LinkedList的内部数据结构
LinkedList底层是一个链表的数据结构,采用的是双向链表,基本的Node数据结构代码如下:
private static class Node<E> { E item; //节点放置的元素 Node<E> next; //下一节点 Node<E> prev; //上一结点 Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
二.LinkedList的结点的常用操作
在LinkedList实现List接口的一系列方法的时候,底层是通过一系列结点操作,完成对于LinkedList的方法的实现,操作代码如下:
/** * 将一个元素链接到链表的开头 */ 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++; } /** * 将元素e链接到链表的末端 */ 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++; } /** * 将一个元素链接到指定结点的前面 */ 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++; } /** * 将一个first结点解除关联 */ private E unlinkFirst(Node<E> f) { final E element = f.item; final Node<E> next = f.next; f.item = null; f.next = null; // help GC first = next; if (next == null) last = null; else next.prev = null; size--; modCount++; return element; } /** * 将一个last结点解除关联 */ private E unlinkLast(Node<E> l) { 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; } /** * 将一个结点x解除链接 */ E unlink(Node<E> x) { 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; }
三.LinkedList的addAll方法
插入一个Collection类型的元素的时候,需要先将Collection元素转化为数组类型的元素,然后对于数组中的每一个元素进行遍历,建立一系列结点,并将结点相互连接,然后与原来的结点相互连接.
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; if (index == size) { //表示在链表末尾添加 succ = null; pred = last; } else { //在链表中间添加 succ = node(index);//获取在当前索引位置的元素 pred = succ.prev;//pred--记录当前索引位置的元素的前面的一个元素 } for (Object o : a) { @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null); //在当前索引位置的元素前面添加元素 if (pred == null) //前面没有元素,说明插入的节点是链表的第一个元素 first = newNode; else //前面节点的next指向当前节点 pred.next = newNode; pred = newNode; //pred指向当前节点为下一次赋值做准备 } if (succ == null) { //插入前,索引处没有元素 last = pred; } else { pred.next = succ; succ.prev = pred; } size += numNew; modCount++; return true; }
四.remove操作
remove操作通过对于链表结点进行遍历,如果结点的元素等于参数的元素,则调用unlink方法,将结点的关系解除.
public boolean remove(Object o) { 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; }
五.clear方法
通过对于链表的所有的元素进行遍历,并且将遍历到的元素的所有属性设为null,交给垃圾回收器处理.
public void clear() { for (Node<E> x = first; x != null; ) { Node<E> next = x.next; x.item = null; x.next = null; x.prev = null; x = next; } first = last = null; size = 0; modCount++; }
六.get方法
get方法是LinkedList获取某一索引处的元素的方法,由于链表的数据结构查询比较慢,因此通常不推荐对于LinkedList类型的数据结构调用一系列get方法.但是LinkedList数据结构本身对于get方法进行了优化,当索引大于中间索引的时候,从最后一个元素开始查询.当索引小于中间索引的时候,从第一个元素开始查询.
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; }Node<E> node(int index) { if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first;//从首结点开始查询 for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node<E> x = last;//从末尾结点开始查询 for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } }
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