Java集合源码分析之LikedList

Posted 2021-01-22 弄潮儿儿

一、LinkedList结构

 

　　LinkedList是一种可以在任何位置进行高效地插入和移除操作的有序序列，它是基于双向链表实现的。
　　LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
　　LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。
　　LinkedList 实现 Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。
　　LinkedList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能克隆。
　　LinkedList 实现java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。
　　LinkedList 是非同步的。

二、源码说明

　　1.LikedList属性

    //LinkedList的属性非常简单，一个头结点、一个尾结点、一个表示链表中实际元素个数的变量。
    //注意，头结点、尾结点都有transient关键字修饰，这也意味着在序列化时该域是不会序列化的。
    //元素个数    
    transient int size = 0;
    //头结点
    transient Node<E> first;
    //尾节点    
    transient Node<E> last;

　　2.构造函数

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

　　LinkedList没有长度的概念，所以不存在容量不足的问题，因此不需要提供初始化大小的构造方法，因此只提供了两个方法，一个是无参构造方法，初始一个LinkedList对象，一个是将指定的集合元素转化为LinkedList构造方法。

　　3.添加方法 add()

    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++;
    }

　　添加方法默认是添加到LinkedList的尾部，首先将last指定的节点赋值给l节点，然后新建节点newNode ,此节点的前驱指向l节点，data = e , next = null , 并将新节点赋值给last节点，它成为了最后一个节点，根据当前List是否为空做出相应的操作。若不为空将l的后继指针修改为newNodw。 size +1 , modCount＋１

 　　4.删除方法

    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;
    }

　　删除方法，先循环遍历列表，找到item == o 的节点，在调用unlink()方法删除

　　5.查询 get(index)

    //获取指定位置的元素
    public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }
    //返回指定位置的节点信息，
    //LikedList无法随机访问，只能通过遍历的方式找到相应的结点
    //为了提高效率，当前位置首先和元素的中间位置开始判断，小于中间位置
    //从头结点开始遍历，大于中间位置从尾结点开始遍历
    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;
        }
    }

三、内部类介绍

　　在LinkedList中除了有一个Node的内部类外，应该还能看到另外两个内部类，那就是ListItr，还有一个是DescendingIterator。

　　1.ListItr内部类

　　

 　　

• 　　　　看到方法名之后，就发现不止有向后迭代的方法，还有向前迭代的方法，所以我们就知道了这个ListItr这个内部类干嘛用的了，就是能让linkedList不光能像后迭代，也能向前迭代。
• 　　　 看一下ListItr中的方法，可以发现，在迭代的过程中，还能移除、修改、添加值得操作。

 　　2.DescendingIterator内部类

   　//看一下这个类，还是调用的ListItr，作用是封装一下Itr中几个方法，让使用者以正常的思维去写代码，例如，在从后往前遍历的时候，
　　 //也是跟从前往后遍历一样，使用next等操作，而不用使用特殊的previous。
     private class DescendingIterator implements Iterator<E> {
        private final ListItr itr = new ListItr(size());
        public boolean hasNext() {
            return itr.hasPrevious();
        }
        public E next() {
            return itr.previous();
        }
        public void remove() {
            itr.remove();
        }
    }

四、总结

1. LinkedList是一个功能很强大的类，可以被当作List集合，双端队列和栈来使用。linkedList本质上是一个双向链表，通过一个Node内部类实现的这种链表结构。
2. 能存储null值，在查找和删除某元素时，源码中都划分为该元素为null和不为null两种情况来处理，LinkedList中允许元素为null。
3. 在实现的接口中，应该注意到没有RandomAccess：那么就推荐使用iterator，在其中就有一个foreach，增强的for循环，其中原理也就是iterator，我们在使用的时候，使用foreach或者iterator都可以。
4. LikedList是顺序存取结构（注意和随机存取结构两个概念搞清楚）
5. LinkedList在1.8版本有添加了一点新的内容，添加了一个static final 修饰的内部类LLSpliterator 并实现了Spliterator ，
6. LinkedList底层使用链表来保存集合中的元素，因此随机访问的性能较差，但是插入删除时性能非常的出色。

　

 

参考

　　　https://www.cnblogs.com/zhangyinhua/p/7688304.html

 　　   https://my.oschina.net/90888/blog/1625505