说明:本文基于jdk1.7源码
LinkedList 是一个双向链表,它也可以被当作栈、队列(Queue)或双端队列(Deque)进行操作。LinkedList随机访问效率低,但随机插入和删除效率高。
LinkedList是基于链表实现的,链表中节点定义如下。
Node
private static class Node<E> { E item;//用来存储元素 Node<E> next;//指向前一个节点 Node<E> prev;//指向后一个节点 Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
每个节点由prev指针,next指针,item元素组成。
属性
//元素个数 transient int size = 0; //头节点 transient Node<E> first; //尾节点 transient Node<E> last;
构造器
public LinkedList() { } public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); }
add方法
LinkedList基于index的操作需要先通过node(index)定位index处的节点,然后再进行相应的操作。
以add(int index,E element)为例:
/** * 在指定位置插入元素 */ public void add(int index, E element) { checkPositionIndex(index); //如果尾部插入 if (index == size) linkLast(element); else //先定位到index处的节点,再将element插入到该节点前 linkBefore(element, node(index)); } Node<E> node(int index) { // assert isElementIndex(index); // 若index<size/2,在链表前半段查找,从前往后 if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else {// 若index>=size/2在链表后半段查找,从后往前 Node<E> x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } } void linkBefore(E e, Node<E> succ) { // assert succ != null; final Node<E> pred = succ.prev; //创建新节点 final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); //链接新节点的右侧 succ.prev = newNode; //链接新节点的左侧 if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; size++; modCount++; }
node(int index)方法在定位index时,使用了二分查找思想,只不过只是二分了一次。通过将index与size/2比较,可得知index在链表的前半段还是后半段,然后在那半段中继续使用for循环依次查找。
定位到位置后,只需要将对应的链断开,将新节点重新链接到链表中就完成了插入。而相比ArrayList,在插入时,需要进行元素的移位操作。所以我们常说链表适合快速的插入和删除操作,正是少了移动元素的过程,因此相比效率较高。
总结
LinkedList底层使用链表实现。插入和移除操作速度快,随机访问速度慢。
1.为什么LinkedList插入和删除操作速度快?
与ArrayList相比,LinkedList插入和删除操作速度快是因为少了元素的移动过程,只需要将该断开的链断开,该连接的链链接上即可。
2.为什么LinkedList随机访问速度慢?
随机访问速度慢是因为LinkedList不像ArrayList有下标index可以直接定位元素,而是要先通过二分确定index在链表前半段还是后半段,然后再在对应的那半段中通过for循环定位。