Java开发之LinkedList源码分析

#来自ゾフィー(佐菲)

1 简介

LinkedList 的底层数据结构是双向链表。可以当作链表、栈、队列、双端队列来使用。有以下特点:

  • 在插入或删除数据时,性能好;
  • 允许有 null 值;
  • 查询效率不高;
  • 线程不安全;
复制代码
public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{}

2 源码

LinkedList 数据结构:

复制代码
private static class Node<E> {
     E item; //结点值
     Node<E> next; //后驱节点
     Node<E> prev; //前驱节点

     Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
         this.item = element;
         this.next = next;
         this.prev = prev;
     }
}

LinkedList 两个构造函数:

复制代码
public LinkedList() {}

public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
     this();
     addAll(c);
}

addAll()

复制代码
 public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        //校验 index 是否合理
        checkPositionIndex(index);
        
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        if (numNew == 0)
            return false;
       //succ:待添加节点的位置。
       //pred:待添加节点的前驱节点。  
        Node<E> pred, succ;
        if (index == size) {//在末尾插入
            succ = null;
            pred = last;
        } else { //不在末尾插入
            succ = node(index); //这个方法 会折半
            pred = succ.prev;
        }

        for (Object o : a) {
            //创建新节点
            @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
            Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
            if (pred == null)
                first = newNode;
            else
                pred.next = newNode;
            pred = newNode;
        }

        if (succ == null) {
            last = pred;
        } else {
            pred.next = succ;
            succ.prev = pred;
        }
        //把集合的大小设置为新的大小 
        size += numNew;
        modCount++;
        return true;
    }

get() -> 会有折半

复制代码
public E get(int index) {
     //校验 index 是否越界
      checkElementIndex(index);
      return node(index).item;
}

Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);
        //分一半查找
        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;
        }
    }

add()

复制代码
public boolean add(E e) {
   //在末尾追加元素的方法。
    linkLast(e);
    return true;
}

void linkLast(E e) {
      final Node<E> l = last;
      final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
      last = newNode;
      if (l == null) //为空链表
          first = newNode;
      else
          l.next = newNode;
      size++;//size 自增
      modCount++;
}

remove()

复制代码
public boolean remove(Object o) {
    if (o == null) {
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (x.item == null) {
                //移除节点
                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;
}

//删除节点
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;
      //1 -> 2 -> 3      1 -> 3
      if (prev == null) { //移除的是头节点
          first = next;
      } else {
          prev.next = next;
          x.prev = null;
      }

      if (next == null) { //移除的是尾节点
          last = prev;
      } else {
          next.prev = prev;
          x.next = null;
      }

      x.item = null;
      size--;
      modCount++;
      return element;
 }

toArray()

复制代码
public Object[] toArray() {
       //创建一个新数组 然后遍历链表,将每个元素存在数组里,返回
       Object[] result = new Object[size];
       int i = 0;
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
           result[i++] = x.item;
       return result;
}
相关推荐
2301_32241428041 小时前
基于SpringBoot+Vue的休闲零食超市管理系统的设计与实现59004-计算机毕设 原创(免费领源码+部署教程+开发环境)
java·vue.js·spring boot·redis·mysql·决策树·推荐算法
懂点Tech2 小时前
ctfshow MISC入门图片篇(信息附加):misc41解题思路
开发语言·python
金銀銅鐵3 小时前
[Java] 用 GUI 展示 EnumSet 增减元素时的内部变化(上)
java·后端·ai编程
catchadmin3 小时前
PHP 8.7 协程新提案 让跨协程代码共享请求身份
开发语言·php
福建佰胜张工4 小时前
SMC 薄型气爪 MHF2-16D1 深度解析:平行开闭、低剖面结构在自动化装配中的选型与落地
java·服务器·安全·自动化
念何架构之路4 小时前
go-grpc设计思想
开发语言·后端·golang
catoop4 小时前
API Key 设计与安全生成方案:结构拆解、数据库设计与 Java 实现
java·数据库·安全
system_error_x4 小时前
SpringBoot 集成 Thymeleaf 简洁入门
java·spring boot·后端
酷炫码神4 小时前
Day 10|Pinia 状态管理:把散落在各组件的数据,收进一个全局仓库
android·开发语言·javascript
驭渊的小故事5 小时前
Spring AI Alibaba 实战:从maven依赖治理到声明式工具调用
java·人工智能·spring