• LinkList源码浅析


     

    ArrayList给我们使用数组提供了便利,LinkList给我们使用链表提供了便利。

    public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
    {
        //实际的存储对象的数量,transient的作用是使得改成员变量不会被序列化
        transient int size = 0;
        //第一个结点
        transient Node<E> first;
        //最后一个结点
        transient Node<E> last;
    
        //内部结点类,它的实例对象就是双向链表的一个结点
        private static class Node<E> {
            //存储的元素对象
            E item;
            //指向前一个结点的引用
            Node<E> next;
            //指向后一个结点的引用
            Node<E> prev;
            //内部结点类构造方法
            Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
                this.item = element;
                this.next = next;
                this.prev = prev;
            }
        }
        //无参构造方法
        public LinkedList() {
        }
        //利用一个容器对象进行初始化
        public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
            this();
            addAll(c);
        }    
        //上面的有参构造调用该方法,当然也可以直接使用它复制一个容器进入linklist
        public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
            //从size也就是当前最后一个结点的的位置+1的位置添加,因为下标是从0开始
            return addAll(size, c);
        }
        //从一个固定位置复制一个容器进入linklist
        public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
            //判断代码为 index >= 0 && index <= size; 判断这个给的这个位置是否合理
            //不是这个范围会抛出数组越界异常
            checkPositionIndex(index);
    
            //将容器转换为数组
            Object[] a = c.toArray();
            int numNew = a.length;
            //如果要添加的容器是空的,直接返回一个false
            if (numNew == 0)
                return false;
    
            //succ是index所在位置的那个结点的,pred是succ上一个结点,
            Node<E> pred, succ;
            if (index == size) {
                //如果index和size相等,说明这个就是要在linklist的末尾后面添加
                //所以succ应该赋值为空,pred应该是末尾的那个结点
                succ = null;
                pred = last;
            } else {
                //否则说明index那个位置不是空的,就把那个位置的结点的引用给succ
                //node(index)方法的作用是遍历这个双向链表,返回index位置结点的引用
                succ = node(index);
                pred = succ.prev;
            }
            //前面的代码确定了要添加的位置,这里开始遍历容器转换的数组,进行添加
            for (Object o : a) {
                
                @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
                //生成一个结点,注意pred作为该结点的前一个结点,之后不用进行e.prev = prev,因为构造方法已经完成了这一步
                Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
                if (pred == null)
                    //如果pred是空的,说明整个linklist是空的
                    first = newNode;
                else
                    //linklist是双向链表,前一个结点需要说明它的下一个结点是谁
                    pred.next = newNode;
                //这一步让pred指向新的结点,完成了一个结点的添加
                //注意:我们是让pred指向要添加的位置的的前一个结点,现在要添加的位置应该是新结点所在位置的下一个位置了
                pred = newNode;
            }
    
            //上面结束遍历后,容器是复制完成了,但是没添加之前,index位置之后的链表的其余部分需要添加回来
            //succ现在应该让它的前一个结点是新结点,新结点的下一个结点应该是succ
            if (succ == null) {
                //如果succ是空的,说明我们是在链表的末尾的下一个位置添加的,last需要重新指向正确的结点,也就是当前的最后一个结点
                //这个pred经过上面的遍历,指向的是最后添加的那个结点,就是最后一个结点
                last = pred;
            } else {
                //如果succ不是空的,当然原先是末尾的结点现在仍然是末尾,所以就不用last = pred;
                //这个pred经过上面的遍历,指向的是最后添加的那个结点,重要的事情说两遍
                //这里是succ和pred建立联系
                pred.next = succ;
                succ.prev = pred;
            }
    
            //更改现在linklist中存在的结点对象的个数
            size += numNew;
            //记录修改次数,使用迭代器时使用linklist的增删改会出现并发修改异常
            //关于modCount在另一篇浅析arraylist做了些说明,就不赘述了
            modCount++;
            return true;
        }
        
        //在linklist内部总调用的方法,因为总是需要得到某个位置的结点引用
        Node<E> node(int index) {
            //这一句是官方注释,其代码为index >= 0 && index < size,判断下范围,和之前checkPositionIndex作用差不多
            // assert isElementIndex(index);
    
            //size >> 1时将size除以2,但是这个是直接把指令给cpu的,是最快的运算
            //除2是为了更快一点,这样最多只用遍历一半长度的链表就能得到index位置的结点
            //遍历方式就是朝着一个方向一直取next或者prev,直到到达index位置
            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;
            }
        }
        //添加一个元素的方法,知道了addAll(int index, Collection<? extends E> c),添加一个元素就容易了
        public boolean add(E e) {
            linkLast(e);
            return true;
        }
        //在最后添加一个元素的方法
        void linkLast(E e) {
            final Node<E> l = last;
            //让新结点的前一个结点是linklist的最后一个结点
            final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
            //last指向作为最后一个结点的新结点newNode
            last = newNode;
            if (l == null)
                //l为旧的last,如果l为空说明链表是空的,说明first需要指向作为第一个结点的新结点newNode
                first = newNode;
            else
                //l不为空,那么l现在是倒数第二个结点,它需要知道它的下一个结点是谁
                l.next = newNode;
            //更改当前linklist存储的对象的个数
            size++;
            //更改修改次数
            modCount++;
        }
        //删除一个位置的元素的方法
        public E remove(int index) {
            //检测index是否合理
            checkElementIndex(index);
            return unlink(node(index));
        }
        //删除一个结点的方法
        E unlink(Node<E> x) {
            //这句是官方注释
            // assert x != null;
            
            //该结点存储的元素对象
            final E element = x.item;
            final Node<E> next = x.next;
            final Node<E> prev = x.prev;
    
            //这下面的两个if else就是想让该结点的前一个和后一个结点相互建立联系,消除该结点它们的联系
            if (prev == null) {
                //前结点为空,说明删除的是第一个结点
                first = next;
            } else {
                //前一个和后一个结点建立联系
                prev.next = next;
                //消除被删除结点与前一个结点的引用
                x.prev = null;
            }
    
            if (next == null) {
                //后结点为空,说明删除的是最后一个结点
                last = prev;
            } else {
                //后一个和前一个结点建立联系
                next.prev = prev;
                //消除被删除结点与后一个结点的引用
                x.next = null;
            }
    
            //清除x.item这个引用,让垃圾回收器回收这个被删除的结点的那块内存
            x.item = null;
            size--;
            modCount++;
            return element;
        }
        //根据对象删除一个linklist中元素对象的方法
        public boolean remove(Object o) {
            //总之从头结点开始遍历,找到那个存储元素对象等于要删除的对象的结点
            //调用上面的 E unlink(Node<E> x)方法,删除该结点
            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;
        }
    }
     

     其余的set get push pop等方法有兴趣的同学可以自己看看。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/darkclouds/p/11604958.html
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