本文基于jdk1.8_171

LinkedList介绍

之前看了ArrayList,内部是一个数组。这次看了LinkedList,作用和ArrayList一样,但是内部是链表形式。链表结构如下图:

数组和链表的区别

直接看例子:

数组: 假设有10个人去看电影,想要挨着坐,那就需要找同一排连续的10个位置坐(座位号01-10)。如果想要找5号先生,那直接去第五个座位即可。但是,如果此时来了第十一个人,想要坐在4号和5号先生的位置中间,那么原本5号先生和后面的所有人都要往后挪个位置,然后11号先生才能落座。

链表: 还是10个人去看电影,不用挨着坐,每个人记着自己前一个人和后一个人坐哪里就行,第一个人记下一个人和最后一个人记上一个人。此时还是来了第十一个人,想要坐在4号和5号先生的位置中间(不是空间意义的中间),那么5号先生更换自己上家为11号,4号先生更换下家为11号,11号记自己上家是4号,下家是5号即可。但是如果需要找到5号的位置,那你需要先找1号,问他下家2号在哪里,然后找2号下家3号。。。一直找到5号。

所以结论:数组查找元素比链表快,但往中间插入元素链表比数组快。

内部类

/**
* 链表内部元素
*/
class Node<E>{
//当前元素
E item;
//上一个元素
Node<E> prev;
//下一个元素
Node<E> next;
Node(Node<E> prev,E element,Node<E> next){
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}

成员变量

//元素个数
transient int size = 0;
//链表第一个元素
transient Node<E> first;
//链表最后一个元素
transient Node<E> last;

常用方法

1、addFirst(E e)

public void addFirst(E e){
linkFirst(e);
} private void linkFirst(E e){
//缓存第一个元素
final Node<E> f = first;
//新建元素
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
//第一个元素设置为新元素
first = newNode;
if(f == null)
//如果链表原先是空的,那添加元素后最后一个元素也是新元素
last = newNode();
else
//如果链表原先不为空,那么原先第一个元素的前一位指向新元素
f.prev = newNode;
//链表元素个数加一
size++;
//集合修改次数加一
modCount++;
}

addLast类似,不赘述。

2、add(E e)

public boolean add(E e){
//add方法就是在链表末尾添加元素
linkLast(e);
return true;
}

3、add(int index,E element)

public void add(int index,E element){
//这一步就是检查index是否越界,越界就抛出异常
checkElementIndex(index);
//如果index是size,就加在链表最后,否则就加在指定元素之前
if(index == size)
linkLast(element);
else
//node(index)方法解析往下看
linkBefore(element,node(index));
} void linkBefore(E e,Node<E> succ){
//assert succ !=null
//缓存指定元素的前一个元素
final Node<E> pred = succ.prev;
//要插入的新元素
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
//指定元素的前一位变成新元素
succ.prev = newNode;
if(pred == null){
//如果指定元素是第一个,那么新元素就变成第一个元素
first = newNode;
} else {
//缓存的pred的下一个元素变成新元素
pred.next = newNode;
}
size++;
modCount++;
}

4、get(int index)

public E get(int index){
checkElementIndex(index);
//node(index)方法解析往下看
return node(index).item;
} Node<E> node(int index){
if(index < (size >> 1)){
//如果index小于size的一半,则从头开始找
//先找到第一个元素
Node<E> x = first;
//往后找index次,我看的时候第一次没理解,举了例才明白,比如index=1,size=4等等
for(int i=0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
//从尾开始找
//先找到最后一个元素
Node<E> x = last;
//往前找index次
for(int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}

结语

LinkedList有自身的优点,虽然实际运用不如ArrayList频繁,但我们依然要了解它的特性以及实现方式。

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