2.4 LinkedList 源码解析

2.4 LinkedList

众所周知LinkedList是一种链表结构，但是其中Java里LinkedList是怎么实现的呢？

2.4.1 LinkedList的结构

LinkedList中Node源码如下，由当前值item，和指向上一个节点prev和指向下个节点next的指针组成。并且只含有一个构造方法，按照(prev, item, next)这样的参数顺序构造。

private static class Node<E> {
    E item;
    Node<E> next;
    Node<E> prev;

    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}

那ArrayList里是什么结构呢？

LinkedList由一个头节点，一个尾节点和一个默认为0的size构成。

transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
public LinkedList() {
}

数据结构中链表的头插法linkFirst和尾插法linkLast

/**
 * Links e as first element.
 */
private void linkFirst(E e) {
    final Node<E> f = first;
    final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
    first = newNode;
    if (f == null)
        last = newNode;
    else
        f.prev = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

/**
 * Links e as last element.
 */
void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    last = newNode;
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

2.4.2 LinkedList查询方法

按照下标获取某一个节点：get方法
获取第index个节点

public E get(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return node(index).item;
}

node(index)方法是怎么实现的呢？
判断index是更靠近头部还是尾部，靠近哪段从哪段遍历获取值。

Node<E> node(int index) {
    // assert isElementIndex(index);

    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;
    }
}

查询索引修改方法，先找到对应节点，将新的值替换掉老的值。

public E set(int index, E element) {
    checkElementIndex(index);
    Node<E> x = node(index);
    E oldVal = x.item;
    x.item = element;
    return oldVal;
}

这个也是为什么ArrayList随机访问比LinkedList快的原因，LinkedList要遍历找到该位置才能进行修改，而ArrayList是内部数组操作会更快。

2.4.3 LinkedList修改方法

新增一个节点，可以看到是采用尾插法将新节点放入尾部。

public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}