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這篇文章將為大家詳細講解有關如何用源碼分析LinkedList,文章內容質量較高,因此小編分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable{ }
LinkedList繼承了AbstractSequentialList,主要方法通過迭代器實現。
LinkedList實現了List;所以它是一個隊列,支持添加、刪除、修改、遍歷等操作。
LinkedList實現了Deque;能將它可以當做雙端隊列進行使用。
LinkedList實現了Cloneable接口,重寫了clone方法,因此可以進行克隆。
LinkedList實現了Serializable接口,因此可以進行序列化。
LinkedList的操作是非線程安全的
/** 當前集合的頭節點 **/ transient Node<E> first; /** 當前集合的尾節點 **/ transient Node<E> last; /** 當前集合的實際節點數量 **/ transient int size;
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; } }
雙向鏈表的具體節點類,每個節點每個節點又包含三個變量:
item
保存當前節點的具體數據
prev
保存當前節點的上一個節點
next
保存當前節點的下一個節點
/** 無參構造一個空的集合 **/ public LinkedList() { } /** 根據已有集合構造一個LinkedList **/ public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); }
集合添加元素方法主要有以下幾個方法:
在集合頭部添加元素,通過linkFirst
方法實現;如:addFirst(E e)
、offerFirst(E e)
、push(E e)
。
在集合尾部添加元素,通過linkLast
方法實現;如:add(E e)
、addLast(E e)
、offer(E e)
、offerLast(E e)
。
在集合指定位置添加元素;如:add(int index, E element)
。
在集合中添加新的集合;如:addAll(Collection<? extends E> c)
、addAll(int index, Collection<? extends E> c)
。
private void linkFirst(E e) { final Node<E> f = first; final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f); first = newNode; if (f == null) last = newNode; else f.prev = newNode; size ++; modCount ++; } public void addFirst(E e) { linkFirst(e); } public boolean offerFirst(E e) { addFirst(e); return true; } public void push(E e) { addFirst(e); }
先獲取到首部節點first
,再根據首部節點生成新的首部節點newNode
如果原首部節點first
為空,那么尾部節點也為newNode
,否則設置原節點的上一個為newNode
private 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 ++; } public boolean add(E e) { linkLast(e); return true; } public void addLast(E e) { linkLast(e); } public boolean offer(E e) { return add(e); } public boolean offerLast(E e) { addLast(e); return true; }
先獲取到尾部節點last
,再根據尾部節點生成新的尾部節點newNode
如果原尾部節點last
為空,那么首部節點也為newNode
,否則設置原節點的下一個為newNode
/** 添加元素element到當前集合的index位置 **/ public void add(int index, E element) { //校驗index是否合法 checkPositionIndex(index); if (index == size) linkLast(element); else linkBefore(element, node(index)); } /** 檢查index合法 **/ private void checkPositionIndex(int index) { if (index < 0 || index > size) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size); } } /** 在給定元素前插入元素 **/ void linkBefore(E e, Node<E> succ) { final Node<E> prev = succ.prev; final Node<E> newNode = new Node<>(prev, e, succ); succ.prev = newNode; if (prev == null) { first = newNode; } else { prev.next = newNode; } size ++; modCount ++; } /** 根據index定位元素 **/ private Node<E> node(int index) { if (index < size >> 1) { Node<E> e = first; for (int i = 0; i < index; i++) e = e.next; return e; } else { Node<E> e = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) e = e.prev; return e; } }
先校驗index位置,如果是最后一個則直接調用linkLast(E e)
不是最后的位置,則先根據index查找Node節點;如果index小于總長度一般,就從頭往尾找,否則就從尾往頭部找
最后將元素插入到找到的Node節點前面
/** 通過下面的addAll(int index, Collection<? extends E> c)方法實現**/ public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return addAll(size, c); } /** 在當前集合index位置插入集合c中所有元素 **/ public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { //校驗index checkPositionIndex(index); Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; if (numNew == 0) return false; Node<E> succ, pred; if (index == size) { succ = null; pred = last; } else { succ = node(index); pred = succ.prev; } for (Object o : a) { Node<E> newNode = new Node(pred, o, null); if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; pred = newNode; } if (succ == null) { last = pred; } else { pred.next = succ; succ.prev = pred; } size += numNew; modCount ++; return true; }
元素移除主要有以下幾個方法:
移除指定位置的元素,通過unlink
方法實現;如:``remove(int index)`。
移除鏈表中指定的對象;如:remove(Object o)
。
移除集合頭部元素,通過unlinkFirst
方法實現;如:remove()
、removeFirst()
、poll()
、pollFirst()
、pop()
。
移除集合尾部元素,通過unlinkLast
方法實現;如:removeLast()
、pollLast()
。
E unlink(Node<E> x) { final E element = x.item; final Node<E> prev = x.prev; final Node<E> next = x.next; if (prev == null) { first = next; } else { prev.next = next; x.prev = null; } if (next == null) { last = prev; } else { last.prev = prev; x.next = null; } x.item = null; size --; modCount ++; return element; } public E remove(int index) { checkElementIndex(index); return unlink(node(index)); } private void checkElementIndex(int index) { if (index < 0 || index >= size) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size); } }
通過checkElementIndex
方法校驗索引index
。
通過unlink
方法移除掉此節點。
public boolean remove(Object o) { if (o == null) { for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) { if (x.item == null) { 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; }
先判斷對象o是否為null
。
循環所有節點 判斷每個節點的元素值是否和對象o相等;如果相等就移除掉該節點并返回true
。
private E unlinkFirst(Node<E> f) { final E element = f.item; final Node<E> next = f.next; f.item = null; f.next = null; first = next; if (next == null) { last = null; } else { next.prev = null; } size --; modCount ++; return element; } public E remove() { return removeFirst(); } /** 移除集合頭部元素,如果元素為空,拋出NoSuchElementException異常 **/ public E removeFirst() { final Node<E> f = first; if (f == null) throw new NoSuchElementException(); return unlinkFirst(f); } public E poll() { return pollFirst(); } /** 移除集合頭部元素,如果元素為空則返回null **/ public E pollFirst() { final Node<E> f = first; return f == null ? null : unlinkFirst(f); } public E pop() { return removeFirst(); }
private E unlinkLast(Node<E> l) { final E element = l.item; final Node<E> prev = l.prev; l.item = null; l.prev = null; last = prev; if (prev == null) { first = null; } else { prev.next = null; } size --; modCount ++; return element; } /** 移除集合尾部元素,如果元素為空,拋出NoSuchElementException異常 **/ public E removeLast() { final Node<E> l = last; if (l == null) throw new NoSuchElementException(); return unlinkLast(l); } /** 移除集合尾部元素,如果元素為空則返回null **/ public E pollLast() { final Node<E> l = last; return l == null ? null : unlinkLast(l); }
元素查找主要有以下幾個方法:
查找指定位置的元素;如:get(int index)
。
查找集合頭部元素;如:element()
、getFirst()
、peek()
、peekFirst()
。
查找集合尾部元素;如:getLast()
、peekLast()
。
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; }
public E element() { return getFirst(); } /** 查找集合頭部元素,如果元素為空,拋出NoSuchElementException異常 **/ public E getFirst() { final Node<E> e = first; if (e == null) throw new NoSuchElementException(); return e.item; } public E peek() { final Node<E> node = first; return node == null ? null : node.item; } /** 查找集合頭部元素,如果元素為空就返回null **/ public E peekFirst() { final Node<E> node = first; return node == null ? null : node.item; }
/** 查找集合尾部元素,如果元素為空,拋出NoSuchElementException異常 **/ public E getLast() { final Node<E> e = last; if (e == null) throw new NoSuchElementException(); return e.item; } /** 查找集合尾部元素,如果元素為空就返回null **/ public E peekLast() { final Node<E> node = last; return node == null ? null : node.item; }
元素更新只有一個方法:set(int index, E e)
public E set(int index, E element) { checkElementIndex(index); //查詢index位置的節點 Node<E> node = node(index); E oldValue = node.item; //設置為最新元素 node.item = element return oldValue; }
先判斷索引index
是否越界
獲取節點node
及原元素oldValue
將節點node
設置為新的元素element
返回原元素oldValue
。
關于如何用源碼分析LinkedList就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,可以學到更多知識。如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到。
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