LinkedList
底层基于链表实现,增删不须要挪动数据,所以效率很高。然而查问和批改数据的效率低,不能像数组那样依据下标疾速的定位到数据,须要一个一个遍历数据。
根本构造
LinkedList
是基于链表实现的构造,次要外围是 Node
节点,源码如下:
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;
}
}
构造如下图所示:
这是一个双链表的构造,有 prev
前置指针和next
后置指针。
还有首节点first
、尾节点last
、长度size
:
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
增加数据
LinkedList增加元素有两个办法:add(E e) 和 add(int index,E e)。
- add(E e) 是在链表的尾部增加数据
- add(int index,E e) 在指定链表地位增加数据
add(E e)
add
办法调用了 linkLast
办法:
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
linkLast
示意在链表最初增加指定元素:
void linkLast(E e) {
// 记录原尾部节点
final Node<E> l = last;
// 创立新节点,新节点的前置节点为原尾部节点
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
// 更新尾部节点
last = newNode;
if (l == null)
// 尾部节点为空,更新头部节点
first = newNode;
else
// 尾部不为空,原尾部后置节点就是新节点
l.next = newNode;
// size 和 modCount 自增
size++;
modCount++;
}
- 记录原尾部节点 l
- 创立新的节点,前置指向原尾部节点。
- 如果 l 为空,更新头部节点
- 更新尾部节点
- 如果 l 不为空,l 的后置指针指向新节点
如果原尾部节点为空,间接创立一个节点,这个节点是last
和first
节点。
如果原尾部节点不为空,创立新节点,新节点的前置指向原来的last,原来的last的next指向新节点。
add
在链尾增加数据,增加前后指针。以及更新为last
节点。
add(int index,E e)
这个办法是增加元素到链表的指定地位,链表的下标和数组一样,也是从0
开始算起:
先看一下 add(int index, E element)
办法
public void add(int index, E element) {
// 查看下标是否越界
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
// 下标等于size,间接增加到链表尾部
linkLast(element);
else
//
linkBefore(element, node(index));
}
checkPositionIndex
判断下标是否越界,index >= 0 && index <= size
index 是否在 0 ~ size范畴之内。
如果index
等于 size
,和 add(E e)
操作一样,都是增加在链表尾部。
如果index
小于 size
,调用 linkBefore
办法,往链表两头插入节点。首先看 node
办法:
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
// size >> 1 示意 size 右移一位,就是 size/2 size的一半
// index 小于 size 的一半,从首节点往后遍历
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
// index 大于 size 的一半,从最初一个节点往前遍历
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
node()
办法就是找到 index
对应的 node
节点。
比方一个长度为5
的链表:
node(1)
从 first
节点(第0个节点)往后遍历一个,也就是1
对应的节点。node(3)
从 last
节点(第4个节点)往前遍历一个,也就是3
对应的节点。
通过下标找到节点,链表个别是须要遍历一遍,这里最多须要遍历一半的链表,次要是利用了双链表的个性,既能够从前往后遍历,又能够从后往前遍历。
size>>1 示意size/2,判断 index
是在链表的前半部分还是后半局部,如果在前半部分就从首节点往后遍历,如果在后半局部就从最初一个节点往前遍历,,这样最多遍历size的一半,防止遍历整个链表。找到index下的节点之后,再看 linkedBefore
办法:
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
// 记录前置节点 pred
final Node<E> pred = succ.prev;
// 创立新节点,新节点的pre指向 pred,next指向succ节点
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
// succ pre指向新节点
succ.prev = newNode;
// 如果pred为空,示意succ就是首节点,新节点赋为首节点
if (pred == null)
first = newNode;
else
// pred的next 指向新节点
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
- 记录
succ
节点的前置节点pred
。 - 新建节点,
pre
指向pred
,next
指向succ
。 succ
的pre
指向新节点。- 如果
pred
为null,示意首节点是succ
,将节点赋值给first
节点。 - 如果
pred
不为null,pred
的next
指向新节点。
比方一个长度为5
的链表,在下标为1
的地位增加数据:
获取数据
获取数据次要有get
、getFirst
、getLast
。
get
办法次要是通过 node
办法下标的节点,获取节点的 item
数据。
getFirst
办法获取首节点的item
。
getLast
办法获取尾节点的item
。
删除数据
remove(Object o)
从列表中删除第一个匹配的元素
public boolean remove(Object o) {
// 判断是否为null
if (o == null) {
// 遍历node
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
// 遍历node
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
删除指定元素,须要判断元素是否为null。
- 如果为
null
,就应用x.item == null
语句判断。 - 如果不为
null
,就应用o.equals(x.item)
语句判断。
而后再调用unlink
办法:
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
// 记录节点element、next和prev
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
// prev为null,next 赋为首节点
if (prev == null) {
first = next;
} else {
// prev的next指向next节点
prev.next = next;
// x节点prev置为null
x.prev = null;
}
// next为null,prev赋为尾节点
if (next == null) {
last = prev;
} else {
// next的prev指向prev
next.prev = prev;
// x节点next置为null
x.next = null;
}
// x.item置为null
x.item = null;
// 长度自减
size--;
modCount++;
return element;
}
如图,要删除1
数据的节点:
remove(int index)
删除指定下标的数据:
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
首先通过 node
找到对应下标的节点,再调用unlink
删除数据即可。
总结
LinkedList
是一个双链表的数据格式,为了反对双链表构造,有头节点,尾节点以及size大小。add(E e)
间接增加在队列尾部,新节点prev 指向尾节点,尾节点指向新节点。-
add(int index,E e)
如果增加地位等于链表长度,间接在链表尾节点增加数据。否则在链表两头增加数据。- 在链表两头增加数据首先要通过
node
办法获取数据,node
奇妙的判断index
和size
一半长度的关系,小于就从前往后遍历,大于就从后往前遍历。无需遍历整个链表。 - 找到节点之后,记录节点的
prev
节点,在prev
和节点之间创立新的节点。
- 在链表两头增加数据首先要通过
remove(Object o)
,遍历找到元素,再调用unlink
办法。记录元素的前置节点prev
和后置节点next
,前置节点next
指向后置节点,后置节点的next指向前置节点,删除其它的前置节点和后置节点的指针。remove(int index)
,先通过node
办法找到下标的数据,找到元素之后,再调用unlink
办法。
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