【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_链表

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  • 目录

  • 介绍

  • 继承结构

  • 属性

  • 构造方法

  • 添加元素

1.介绍

LinkedList 是线程不安全的,允许元素为null的双向链表。就这么多。

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_02

2.继承结构

我们来看一下LinkedList的继承结构图:【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_03代码实现:

public class LinkedList<E>  
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
  • Cloneable实现克隆

  • Serializable序列化

  • List 定义了一些集合类的方法

  • Deque双向队列接口(就是两端都可以进行增加删除操作)

注意一点LinkedList并没有实现RandomAccess所以随机访问是非常慢的。

3.属性

元素个数

transient int size = 0;

指向第一个节点的指针(注释直接就写着)

/** 
* Pointer to first node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (first.prev == null && first.item != null)
*/
transient Node<E> first;

指向最后一个节点的指针

/** 
* Pointer to last node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (last.next == null && last.item != null)
*/
transient Node<E> last;

transient关键字的作用是保持变量不被序列化具体的百度。

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_04不过我们注意到LinkedList是有Node类,这里的Node是一个内部类:

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_05

  • item存储的元素

  • next指向后置节点

  • prev指向前置节点

  • 内部类同时包含了一个构造函数

其实LinkedList 集合就是由许多个 Node 对象一个连着一个组成手构成,可以看下方的图【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_06可以看上面的四个元素,分别就是四个Node对象,可以看到node1所指向的prev上一个节点是空也就是没有上节点,node4所指向的next节点为空也就是没有下一个节点。

4.构造方法

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_链表_07LinkedList共有两个构造方法,一个是创建一个空的构造函数,一个是将已有的Collection添加到LinkedList中。

5.添加元素

LinkedList有几种添加方法我们先从add()开始。

5.1 add方法

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_08

checkPositionIndex(index);

可以看到在调用Add方法首先校验一下索引是否合法,如果不合法就会抛出异常。

if (index == size)  
linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));

然后如果索引值等于size的值则直接调用linkLast插入到尾部节点。

void linkLast(E e) {    
//将l设为尾节点
final Node<E> l = last;
//构造一个新节点,节点上一个节点引用指向尾节点l
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
//将尾节点设为创建的新节点
last = newNode;
//如果尾节点为空,表示原先链表为空
if (l == null)
//将头节点设为新创建的节点(尾节点也是新创建的节点)
first = newNode;
else
//将原来尾节点下一个节点的引用指向新节点
l.next = newNode;
size++;//节点数加1
modCount++;
}

注意一下这里出现了modCount方法,和ArrayList中一样,iterator和listIterator方法返回的迭代器和列表迭代器实现使用。linkBefore:

void linkBefore(E e, Node<E> succ) {    
//将pred设为插入节点的上一个节点
final Node<E> pred = succ.prev;
//将新节点的上引用设为pred,下引用设为succ
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
//succ的上一个节点的引用设为新节点
succ.prev = newNode;
//如果插入节点的上一个节点引用为空
if (pred == null)
//新节点就是头节点
first = newNode;
else
//插入节点的下一个节点引用设为新节点
pred.next = newNode;
size++;
//同上
modCount++;
}

5.2 addAll()

在LinkedList中有两个addAll方法一个是 addAll(Collection c)一个是addAll(int index, Collection c),其实【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_09源码如下:

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_10

现在开始分析源码:首先我们可以看到先调用了checkPositionIndex(index);方法来检查索引是否合法。然后将传进来的Collection转成Object数组

Object[] a = c.toArray();

如果集合为空就直接返回false

if (numNew == 0)  
return false;

如果插入的位置等于链表的长度就把新增加的元素放在尾部。

Node<E> pred, succ; 
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}

最后在循环要插入的元素。这里我们可以看到上面也有modCount。

5.3 addFirst()

addFirst是将元素插入到LinkedList的头部。如果现在的结构是下图的:【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_11addFirst执行的操作就是:【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_12红色是使用addFirst插入后的位置。一下是源码

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_构造方法_13

调用了linkFirst方法。【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_14

上面的操作时:

  • 首先执行final Node f = first;将头节点赋值给 f

  • final Node newNode = new Node<>(null, e, f);将指定元素构造成一个新节点,此节点的指向下一个节点的引用为头节点

//将新节点设为头节点,那么原先的头节点 f 变为第二个节点  
first = newNode;
//如果第二个节点为空,也就是原先链表是空
if (f == null)
//将这个新节点也设为尾节点(前面已经设为头节点了)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;//将原先的头节点的上一个节点指向新节点
size++;//节点数加1
modCount++;//和ArrayList中一样记录修改次数

5.4 addLast方法

addLast是将元素插入到尾部如图(黄色元素):

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_链表_15黄色node是新增加。注意add也是把元素添加到尾部。我们来看一下源码:

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_插入节点_16

这里看到addLast和add是调用的同一方法,这里就不在讲解。可以看上方的代码。

由于文章比较长分为两次更新。请关注我下一篇文章继续分析

【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩!!_链表_17