LinkedList其实就那么一回事儿之源码分析

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-09-21 13:04 151阅读 0赞

上篇文章《[ArrayList其实就那么一回儿事儿之源码分析][ArrayList]》，给大家谈了ArrayList， 那么本次，就给大家一起看看同为List 家族的LinkedList。 下面就直接看源码吧：

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;
        }
        
        
        
    }

通过代码分析，我们可以看到，LinkedList其实是基于双向链表实现的， 因此，书上所讲的LinkedList的特性咱也别去记了， 知道链表的特性就对了， 到此，不得不谈谈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；

了解了它们的特性之后，你就可以根据实际需要，选择合适的List了

原文链接：[http://www.cnblogs.com/dongying/p/4013704.html][http_www.cnblogs.com_dongying_p_4013704.html]

[ArrayList]: http://blog.csdn.net/qq_32786873/article/details/51719895
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