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Java集合之LinkedList

一、简介

LinkedList从名字就可以看出是用链表为数据结构实现的List,内部使用了一个双向链表,首先看一下LinkedList的Filed:
transient int size = 0; //List的长度
transient Node<E> first; //指向头节点的指针
transient Node<E> last; //指向尾节点的指针
在LinkedList内部定义了链表节点的数据结构,很标准的双向链表数据结构,包含一个数据项,一个前驱节点,一个后驱节点。
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}

二、初始化

初始化很简单,啥也没做:
public LinkedList() {
}

三、增加

因为是双向链表,所以可以头部和尾部都可以增加节点。

3.1 尾部增加add(E e)

public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); //创建一个节点,传入前驱,数据项和后驱
last = newNode; //尾部添加,新节点就成了新的尾结点
//将旧的尾结点的后驱指针指向新节点,如果是第一个节点就将头节点指向新节点
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}

3.2 头部增加addFirst(E e)

public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f); //创建一个节点,传入前驱,数据项和后驱
first = newNode; //头部添加,新节点就成了新的头节点
//将旧的头节点的前驱指针指向新节点,如果是第一个节点就将尾节点指向新节点
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}

四、删除

删除分为删除头节点,删除尾结点和删除中间节点,实现类似,这里只说一下删除中间节点。、
public E remove(int index) {
//检查输入
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
Node<E> node(int index) {
//判断是正向查找还是反向查找,提高查询效率
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;
}
}
E unlink(Node<E> x) {
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
//将节点从链表中移除
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;
}

五、查找

public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
//复用node方法
Node<E> node(int 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;
}
}

六、修改

public E set(int index, E element) {
checkElementIndex(index);//校验
Node<E> x = node(index);//查找
E oldVal = x.item;
x.item = element;//修改
return oldVal;
}

七、总结

因为使用了链表,增加和删除比ArrayList快,查找和修改比ArrayList慢。