LinkedList源码解析
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2024-01-15 08:02:10
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public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
transient int size = 0;
//Node 是LinkedList的一个内部类,下面贴出了这个内部类的源码,
//主要用于保存上一个、当前和下一个元素的引用
//头(第一个)元素
transient Node<E> first;
//尾(最后一个)元素
transient Node<E> last;
public LinkedList() {
}
//构造方法传入Collection, 那么将Collection转换为链表结构
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
/**
* 内部类
*/
private static class Node<E> {
//当前元素
E item;
//下一个元素
Node<E> next;
//上一个元素
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
//这就是将一个集合转换为链表的方法
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
//index >= 0 && index <= size
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
//succ保存的是index位置的元素
Node<E> pred, succ;
if (index == size) {
//当index == size 的时候, 当前元素的上一个元素就是之前已存在链表的最后一个元素
//(如果觉得有点绕, 可以再好好体会一下)
succ = null;
pred = last;
} else {
//当index != size 的时候, 那么index就一定出现在之前链表中
//此处的调用的node方法,下面源码也已经给出,
//node方法的主要作用就是判断index所处位置是在之前链表的上半部分还是下半部分,
//在上半部分就从第一个元素开始循环,循环到index位置时返回元素, 如果是在后半部分,那么就从最后一个元素往前循环,循环到index位置时返回元素
succ = node(index);
//得到index所在元素的上一个元素引用
pred = succ.prev;
}
//别急,上面还在热身, 这儿才开始转换
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
//构造Node对象, 此时Node对象持有对前一个元素以及当前元素的引用
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
//如果前一个元素为null, 那么说明之前不存在链表,此元素将设置为链表的第一个元素
first = newNode;
else
//如果已存在链表,那么就从之前链表的index位置开始插入
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
//上面已经把这方法解释了一遍,这儿就不多说了,贴出来就为了让大家看得直观
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;
}
}
//下面开始分析常用的add 、 remove 方法
//先看看add方法
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);
//相信通过上面的分析,你已经能够猜到add 改怎么做了,
//当index == size的时候, 已存在链表的最后一个元素就是当前待插入元素的上一个节点(元素)
//当index != size的时候, 老规矩,先找出index位置的节点元素, 然后再插入(上面已经详解,这儿只做概述,加深印象)
if (index == size)
linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));
}
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++;
}
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++;
}
//接下来再看看remove方法
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
//此方法作用: 先得到index位置的node, 然后拿到其上一个元素(pre)和下一个元素(next),
//将上一个元素(pre)的下一个元素设置为index的next, 此时,就成功的删除了index位置的元素,
//举个例子吧: 李四左手牵着张三,右手牵着王五, 现在我们要删除李四, 那么只需要直接将张三的手牵向王五, 明白了吧
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 {
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;
}
}
LinkedList和ArrayList的区别, ArrayList基于数组实现,因此具有: 有序、元素可重复、插入慢、 索引快 这些数组的特性; LinkedList 基于双向链表实现, 因此具有链表 插入快、 索引慢的特性;
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