JDK剖析-集合篇-LinkedList

构造方法

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

全局变量

元素类

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;
    }
}

由此可见 LinkedList 的双向链表结构,Node 类包含了分别指向前一节点和后一个节点的两个引用,还有就是对自己的引用 item。构造方法需要接受前后两个节点的引用。

transient Node<E> first;
transient Node<E> last;

如果 LinkedList 的长度为 0,那么 first 和 last 都为 Null,否则 first.prev==null && last.next==null,并且 first 和 last 都不能为 Null。

transient int size = 0;

add()方法

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);
    last = newNode;
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

LinkedList 的 add 方法是将元素往链表的尾部插入,当然也可以在头部插入,是同样的道理。

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++;
}

remove()方法

public E remove(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return unlink(node(index));
}

检查索引位置的合法性

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;
    }
}

遍历对应索引位置的元素对象,最多索引总长度的一半

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;
}

判断被删除节点是否为特首的头尾节点,然后将该节点的前后节点指向正确的元素即可,由此可见链表的删除方式还是非常简单的,并没有遍历完整的链表(最多遍历链表长度的一半),也不用更改链表的索引值。索引速度是比数组结构要快些。

总结

LinkedList 内部维护了一个链表结构,对于链表只要知道头或尾就能遍历出所有元素,当 add 元素的时候,会将元素封装成 Node 这个内部类就拥有分别指向前节点,后节点,自己节点的引用了。LinkedList 遍历链表最多只遍历总长度的一半,避免了遍历完整表,有效提高了查找效率。