详解Java 集合系列(三)—— LinkedList
程序员文章站
2023-12-18 16:16:40
linkedlist
linkedlist是一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列。
它的最基本存储结构是一个节点:每个节点将存储对象,以及前后节点的引用...
linkedlist
linkedlist是一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列。
它的最基本存储结构是一个节点:每个节点将存储对象,以及前后节点的引用。
结构图
从上面的结构图中,我们可以了解到 listedlist 底层是基于双向链表实现的。
围起来的可以看成 linkedlist 类,它定义了三个 transient 成员变量:first、last、size。这三个变量是整个 linkedlist 类的关键点。
- 由于是双向链表(每个node都有保存前后节点的引用),因此我们不管是由 first 还是 last 节点开始迭代,都可以将整个链表的数据找出来;
- 在查询、随机插入以及set等操作都有涉及 size 判断;
- 由于 linkedlist 是双向链表,类中只存储了首尾两个节点,因此查询第n个元素都要从头遍历进行查找。
源码分析
add(e e) 源码分析
/** * appends the specified element to the end of this list. * * <p>this method is equivalent to {@link #addlast}. * * @param e element to be appended to this list * @return {@code true} (as specified by {@link collection#add}) */ public boolean add(e e) { linklast(e); return true; } /** * links e as last element. */ void linklast(e e) { final node<e> l = last; // 将当前最后一个元素寄存在 l final node<e> newnode = new node<>(l, e, null); // new 一个新节点:pre的引用为l;存储元素为e;next的引用为null last = newnode; // 将新节点引用覆盖成员变量 last if (l == null) first = newnode; // 若l为null,说明之前链表为空,此时新节点为首个元素 else l.next = newnode; // 否则,更新l的next引用 size++; // size+1 modcount++; // 非查询操作 modcount 都会 +1 }
add(int index, e element) 方法分析
/** * inserts the specified element at the specified position in this list. * shifts the element currently at that position (if any) and any * subsequent elements to the right (adds one to their indices). * * @param index index at which the specified element is to be inserted * @param element element to be inserted * @throws indexoutofboundsexception {@inheritdoc} */ public void add(int index, e element) { checkpositionindex(index); // 检查 index 是否大于 size if (index == size) linklast(element); // 直接在链表末尾追加 else linkbefore(element, node(index)); // 插入index 节点前面 } // 检查 index 是否超出范围 超出则抛出 indexoutofboundsexception private void checkpositionindex(int index) { if (!ispositionindex(index)) throw new indexoutofboundsexception(outofboundsmsg(index)); } /** * tells if the argument is the index of a valid position for an * iterator or an add operation. */ private boolean ispositionindex(int index) { return index >= 0 && index <= size; } /** * 根据 index 查找 node * 该方法利用了双向链表的特性,index 距离哪个链表头近就从哪边开始开始遍历 * 时间复杂度为 o(n/2); * 当 index 接近 size 的中间值时,效率最低 * returns the (non-null) node at the specified element index. */ node<e> node(int index) { // assert iselementindex(index); if (index < (size >> 1)) { // size 右移一位(除以2) 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; } }
优缺点
优点
增删元素效率高(只需要更新节点附近的引用即可)
缺点
由于查询需要进行遍历,因此效率低
知识脑图
以上所述是小编给大家介绍的java 集合系列(三)—— linkedlist详解整合,希望对大家有所帮助