对LinkedList源码的一些个人理解

Posted 2020-12-08 xiaoboxueit

由于转行的原因，最近打算开始好好学习，昨天看到了部分的LinkedList源码，并且看了一点数据结构的视频，现总结部分自己的心得体会，以供后期给现在的自己拍砖~

双向链表每一个元素都有数据本身加指向前一个元素的属性与指向后一个元素的属性。

下面对Java中LinkedList部分源码进行个人理解的分享：

LinkedList定义大小和头尾节点，构造方法。

 

定义Node节点，节点有三个属性，元素和前后指向。

 

添加：

 

 

 

 

 

 

 

125：在头节点之前新增元素的方法

126：将首节点赋值给f变量

127：用构造函数新创建一个节点，名为newNode，他的前节点为空，后节点为首节点

128：将新添加的节点赋值给first，成为新的头节点

129-132：判断原来头节点是否为空，如果为空则表明这个节点即是尾节点也是头节点，如果不为空则将原来首节点的前一个节点指向新节点。就是将新节点插入最前面变为新的首节点。

133：容量+1

134：变化+1

 

 

 

 

140-150：在尾节点新增元素，与头节点方法类似。

506：在给定位置添加元素的方法

507：调用检查索引位置方法，实则为检查传入索引是否越界，越界为>size或者<0

508-510:判断索引和容量大小是否相等，如果相等则在链表尾部插入元素。

511-513：如果大小不相等，则调用linkBefore方法插入元素，其中有node(index)方法。

 

 

 558-562：检查索引是否越界，如果越界了则抛出索引越界异常，异常信息在outOfBoundMsg中

540-542：检查索引是否大于等于0且小于等于list的容量

549-551:异常信息的定义，输出索引和容量

node(index)方法：获取指定位置的node（非空）元素，返回指定位置index的元素。

569：判断索引是否小于容量的一半，如果索引小于容量的一半，则从头节点往后进行遍历。

570：将头节点赋值给x

571-573：从头节点往后遍历，直到找到索引对应的节点并返回。

574-580：如果索引大于容量的一半，则从尾部进行遍历，将指向前一个的元素赋值给x并返回

 

在succ前插入一个新的节点，该方法需要传入两个参数，第一个参数为想要插入的新的元素，第二个参数为原有节点，将第一个插入第二个之前~：

 

 

 

157：将原有节点的向前指向的地址赋值给pred

158：利用构造函数新创建一个newNode节点，该节点的前指向为succ原有的前指向地址，该节点的后指向为succ，可以理解为在原有的succ前面插入了一个新的元素

159：将succ的前指向地址设置为新插入的元素

160-161：如果succ的前指向为空，那么很显然新插入的元素就为首元素

162-163：如果不为空，那么将succ原来的前面元素的next属性设置为新元素，这样就插入新元素成功。

164：容量+1

165：变化+1

addAll方法：将集合插入LIST链表当中

addAll的具体实现：传入索引和集合两个参数，将集合在指定的位置插入

406：检查索引是否越界，具体实现在上面

408：将集合C转换为一个数组a

409：将数组a的长度赋值给numNew

410-411：如果数组长度为0，则返回false

413：声明插入节点的前后两个节点

414-416：判断索引是否等于容量，如果等于那么插入位置的后节点就为空，前节点为最后一个节点

417-421：如果不等于容量，就将后节点赋值为index的元素，前节点赋值为后节点的前节点

422-424：遍历a数组，将元素存储到o里面再放入e中，然后新建节点对象，放入newNode中

425-430：如果插入位置为链表头，那么将其放入链表头部位置。

432-433：如果插入位置为尾端，则将尾部节点重置。

434-437：如果不在尾端，将链表连起来

439-441：容量增加，变化增加。

offer方法，默认在尾部插入新元素

默认在头部插入新元素

默认在尾部插入新元素

检索：

该方法通过索引获取元素并返回该元素

首先检查索引是否越界，然后通过node方法返回指定索引的元素

获取首节点元素的方法

将首节点元素赋值给f变量，然后对f进行判断，为空则抛出异常，不为空返回f元素

element方法也是调用获取首元素的方法。

peek方法也是返回首节点，只是不抛出异常而已。

 

 

 

 

 

 

getLast和peekLast都是获取最后一个元素，区别为一个抛出异常，一个不抛出异常。

从头结点向尾结点遍历，并返回第一个匹配的索引

从尾结点向头结点遍历，并返回最后一个匹配的索引。

 

 

 判断对象是否在链表中，实际为调用indexOf方法进行循环遍历前后节点来判断

删除：

从链表中删除一个指定的对象

356-362：判断需要删除的元素是否为null，如果为null，则从前往后遍历，将所有的为null的元素进行unlink操作，并返回true

363-370：如果删除的元素不为Null,那么也从前往后遍历，将所有的元素进行unlink操作，并返回true

unlink该方法为删除指定元素的方法

211-213：声明element为需要删除的元素，next为需要删除的元素的后指向，prev为需要删除元素的前指向

215-217：如果需要删除的元素的前指向为空，那么需要删除的元素就为首节点，将第二个元素赋值给首节点即可，这样链表中就没有原先的x也就是原先的首节点了，实现了删除节点的效果。

218-220：如果需要删除元素的前指向不为空，就将需要删除的节点的后指向赋值给需要删除的节点的前面的元素的后指向，然后将需要删除元素的前指向设置为空，这样就可以把需要删除的元素分割出来，和其他的链表元素没有连线关系，实现了删除节点的效果。

222-224：如果需要删除的元素的后指向为空，那么需要删除的元素就为尾节点，将原先倒数第二个元素赋值给尾节点即可，这样链表中就没有原先的x也就是原先的尾节点了，实现了删除节点的效果。

225-227：如果需要删除的元素的后指向不为空，那么将需要删除的元素的前指向赋值给需要删除的后一个元素的前指向且将删除元素的后指向设置为空。这样就实现了删除节点的效果。

229-233：将需要删除的元素设置为空，容量减一，变化+1，返回这个元素。

该方法删除指定索引的元素

524-527：判断索引是否越界，调用unlink方法进行删除。

 

 

 

 

 

 

以上三个都是删除元素的方法，默认删除头结点

该方法为删除尾结点的方法

个人小理解：LinkedList是基于双向链表，其内部的实现源于对双向链表的操作，所以适用于频繁增加、删除的情况，俗称增删快，在链表的头尾添加或者删除元素的时候，通过源码就可以看出直接就在链表头尾改了个指向，效率很高，但是在增删位于链表中间的元素时，就需要进行遍历，看插入节点的位置距离头尾节点的长度进行遍历，越往中间越耗时。查询的时候会调用node方法进行从头尾遍历，进行查询，而ArrayList有索引，故相较于ArrayList来说，LinkedList的查询速度不够快。