LinkedList 的源码分析
LinkedList是基于双向链表数据结构来存储数据的,以下是对LinkedList 的 属性,构造器 ,add(E e),remove(index),get(Index),set(inde,e)进行源码分析:
属性:
transient int size = 0; //记录集合的大小 /**
* Pointer to first node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (first.prev == null && first.item != null)
*/
transient Node<E> first; //指向首节点对象 /**
* Pointer to last node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (last.next == null && last.item != null)
*/
transient Node<E> last; //指向末节点对象
2构造器:
public LinkedList() { //构造空的LinkedList对象
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) { //构造对象,将集合元素添加到新集合中
this();
addAll(c);
}
3:方法:add(E e)
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
linkedLast(e) 源码
/**
* Links e as last element.
*/
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last; //将原来的最末节点对象暂存 l 引用
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); /构建新的Node对象
last = newNode; //将链表对象的last引用指向新增的节点元素
if (l == null)
first = newNode; //如果不存在之前指向的节点,则first引用指向新创建的节点对象
else
l.next = newNode; //存在前一个节点,之前最后节点对象的next指向新建的节点对象
size++; //结合的长度加1
modCount++;
}
Node对象的构造器如下:
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev; Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { //参数为 l:之前的最后一个节点, element:需要新增的元素, next null
this.item = element; //要增加的元素
this.next = next; //新增节点的next指向为null
this.prev = prev; //新增节点的prev指向之前的节点
}
}
remove方法:
public E remove(int index) { //删除指定索引的元素
checkElementIndex(index); //检查是否索引越界
return unlink(node(index));
}
node(index) 的源码如下:
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index); if (index < (size >> 1)) { //获取到一般长度的集合索引值
Node<E> x = first; //暂存链表中首节点对象
for (int i = 0; i < index; i++) //遍历前半段集合节点
x = x.next;
return x;
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
这里有点繁琐,举个具体的实例说明:比如需要删除index=5;的节点对象,假设结合的长度为20
则调用 node(5) 方法后返回的是什么呢?假设Node(0) 为起始位置
此时:初始:x=Node(0),当i=0 x=Node(1) i=1 x=Node(2)…… 当i=5-1 x=Node(5) 此时就定位到了需要删除的节点对象 即 Node(index)
接下来调用: unlink(node(index)) 继续以index=5为例
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
final E element = x.item; //Node(5).data
final Node<E> next = x.next; //next=Node(6)
final Node<E> prev = x.prev; //prev=Node(4) if (prev == null) {
first = next;
} else {
prev.next = next; //Node(4).next=Node(6)
x.prev = null; //Node(5).prev=null
} if (next == null) {
last = prev;
} else {
next.prev = prev; // Node(6).prev=Node(4)
x.next = null; //Node(5).next=null 回收
} x.item = null; //Node(5)=null
size--;
modCount++;
return element;
}
这样就完成了 Node(index-1).next=Node(index+1) Node(index+1).prev=Node(index-1) Node(index).data=null Node(index).prev=null Node(index).next=null 完成了删除动作 删除相应的索引的节点
删除第一个节点和删除最后一个节点的原理类似;
Get(int index) 方法:
public E get(int index) {
checkElementIndex(index); //检查索引是否越界
return node(index).item; //node(index) 在删除的方法中分析过,返回索引为index的节点对象, 所以get方法 返回的是该索引节点的存储数据对象
}
set(index,e) 方法:
public E set(int index, E element) {
checkElementIndex(index);
Node<E> x = node(index); //调用node(index)放回Node(index)
E oldVal = x.item;
x.item = element; //将 Node(index)的引用指向新的对象
return oldVal; }
到此LinkedList的源码分析结束了:
mark:使用LinkedList 时,使用的是链表结构,当调用add()方法时,默认添加到最后一个,集合不需要扩充,减少内存消耗;
但是当LinkedList 进行指定索引的查询,元素替换,删除,需要对集合从first指向开始进行遍历一遍才能进行,有相应的计算复杂度;使用时应当考虑到这一点
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