LinkedList为什么增删快、查询慢
- ArrayList:长于随机访问元素,中间插入和移除元素比较慢,在插入时,必须创建空间并将它的所有引用向前移动,这会随着ArrayList的尺寸增加而产生高昂的代价,底层由数组支持。
- LinkedList:通过代价较低的在List中间进行插入和删除操作,只需要链接新的元素,而不必修改列表中剩余的元素,无论列表尺寸如何变化,其代价大致相同,提供了优化的顺序访问,随机访问相对较慢,特性较ArrayList更大,而且还添加了可以使其作为栈、队列或双端队列的方法,底层由双向链表实现。
//关于Node构造函数
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;
}
}
//transient 保证以下几个属性不被序列化
/**
* The number of times this list has been <i>structurally modified</i>.
* 该字段表示list结构上被修改的次数。结构上的修改指的是那些改变了list的长度
* 大小或者使得遍历过程中产生不正确的结果的其它方式。
*
*/
protected transient int modCount = 0; transient int size = 0;
/**
* Pointer to first node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (first.prev == null && first.item != null)
*/
transient Node<E> first;
/**
* Pointer to last node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (last.next == null && last.item != null)
*/
transient Node<E> last;
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
/**
* Links e as last element.
*/
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++;
}
- 获得最后一个节点last作为当前节点l
- 用当前节点l、添加参数e、null创建一个新的Node对象
- 将新创建的Node对象链接到最后节点,也就是last
- 如果当前的LinkedList为空,那么添加的node就是first,也是last
- 当前LinkedList的size+1,表示结构改变次数的对象modCount+1
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;
}
LinkedList的删除中,会根据传递进来的参数进行null判断,因为在LinkedList的元素移除中,null和非null的处理不一样,对于nul使用==去判断是否匹配,对于非null使用.equals(Object o)去判断,至于==和equals的区别,读者自行百度。
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;
}
- 如果前一个节点prev为null,即第一个节点元素,则链表first = x下一个节点;
- 如果前一个节点prev不为null,即不是第一个节点元素,则将当前节点的next赋值给prev.next,x.prev置为null,也就是当前节点x的prev和next和当前链表中的其他元素不存在任何联系;
- 如果下一个节点next为null,即为最后一个元素,则链表last = x前一个节点;
- 如果下一个节点next不为null,即不为最后一个元素,则将当前节点的prev赋值给next.prev,同样当前节点x的prev和next和当前链表中的其他元素不存在任何联系;
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
private void checkElementIndex(int index) {
if (!isElementIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private boolean isElementIndex(int index) {
return index >= 0 && index < size;
}
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;
}
}
- 根据传入的index去判断是否为LinkedList中的元素,判断逻辑为index是否在0和size之间,如果在则调用node(index)方法,否则抛出IndexOutOfBoundsException;
- 调用node(index)方法,将size右移1位,即size/2,判断传入的size在LinkedList的前半部分还是后半部分
- 如果在前半部分,即index < size/2,则从fisrt节点开始遍历匹配
- 如果在后半部分,即index > size/2,则从last节点开始遍历匹配
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