java集合类LinkList是数据结构链表的实现

这次是自己阅读JDK源码得到的一些顿悟,java集合类LinkList是数据结构链表的实现。

LinkedList继承了AbstractSequentiaList,主要实现了接口List里的方法。

public class LinkedListextends AbstractSequentialListimplements List, Deque, Cloneable, java.io.Serializable

链表头节点:

transient  Node first;

链表表尾节点:

transient  Node last;

1.1添加节点

使用前插法创建链表:每添加一个节点,都会在当前的链表头部添加一个节点,然后添加之后的节点成为这个链表的头部---(先进为尾,后进为头)。

public void addFirst(E e) {    

linkFirst(e);

}

private void linkFirst(E e) {

final Node f = first;    

final Node newNode =new Node<>(null, e, f);  

  first = newNode;   

 if (f ==null)      

       last = newNode;   

 else      

           f.prev = newNode;  

  size++;  

  modCount++;}

使用后插法创建链表:当有节点添加进链表时,都会在当前链表的尾部添加该节点,链表add()方法默认时链表的后插法。---(先进为头,后进为尾)。

public void addLast(E e) {  

  linkLast(e);

}

public boolean add(E e) {   

 linkLast(e);    

return true;

}

void linkLast(E e) {

final Node l = last;  

  final Node newNode =new Node<>(l, e, null);  

                   last = newNode;  

  if (l ==null)     

                      first = newNode;    

else        

                   l.next = newNode;  

                  size++;   

                    modCount++;

}

1.2删除节点---删节点动作之前都要做判空处理。以免删空链表导致程序报错

 删除头节点:将当前链表头的next所指向的地址,赋予给first节点。之后再将该节点的前缀赋予null。

public E removeFirst() {

final Node f = first; 

   if (f ==null)throw new NoSuchElementException();

    return unlinkFirst(f);

}

private E unlinkFirst(Node f) {

// assert f == first && f != null;    

final E element = f.item;   

 final Node next = f.next; 

   f.item =null;  

  f.next =null; 

// help GC  

  first = next;  

  if (next ==null)       

 last =null;  

  else    

    next.prev =null;   

 size--;   

 modCount++;    

return element;}

删除链表尾节点:找出链表表尾的前缀所指向的地址,之后就是将原先未处理的链表表尾所指节点的next指针置为空。达到删除表尾元素的效果。

public E removeLast() {

final Node l = last; 

   if (l ==null)throw new NoSuchElementException();   

 return unlinkLast(l);

}

private E unlinkLast(Node l) {

// assert l == last && l != null;  

  final E element = l.item;

    final Node prev = l.prev;  

  l.item =null; 

   l.prev =null; 

// help GC 

   last = prev;  

  if (prev ==null)   

     first =null;  

  else      

  prev.next =null;    

size--; 

   modCount++;  

  return element;

}

删除特定节点:

public E remove(int index) {  

  checkElementIndex(index);  

  return unlink(node(index));

}

*删除链表中的节点:包括前两种处理。是remove()方法的实现。获取要删除节点的prev所指节点和next做直接点。如果prev所指的节点为null,则表示要删除的节点是头结点,操作和removeFirst()相一致,如果是链表表尾节点,操作和removeLast()相一致。非上面两种情况,则会将的prev所指节点指向next所致的节点。

public boolean remove(Object o) {

if (o ==null) {

for (Node x = first; x !=null; x = x.next) {

if (x.item ==null) {             

   unlink(x);              

  return true;     

       }    

    }   

 }else {

for (Node x = first; x !=null; x = x.next) {

if (o.equals(x.item)) {   

             unlink(x);   

             return true; 

           }       

 }    

}

return false;}

E unlink(Node x) {

// assert x != null;  

  final E element = x.item; 

   final Node next = x.next; 

   final Node prev = x.prev; 

   if (prev ==null) {     

   first = next;    }

else {   

     prev.next = next;   

     x.prev =null;    

}if (next ==null) {    

    last = prev;    }

else {  

      next.prev = prev;

        x.next =null;   

 }   

 x.item =null; 

   size--;   

 modCount++;    

return element;

}

1.3添加所有节点:使用一个过度节点newNode来组装该链表。

public boolean addAll(Collection c) {return addAll(size, c);}

public boolean addAll(int index, Collection c) {    

checkPositionIndex(index);   

 Object[] a = c.toArray();   

 int numNew = a.length;   

 if (numNew ==0)return false;  

  Node pred, succ;  

  if (index == size) {   

     succ =null;     

   pred = last;

    }else { 

       succ = node(index);    

    pred = succ.prev;   

 }

for (Object o : a) {   

     @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; 

       Node newNode =new Node<>(pred, e, null);   

     if (pred ==null)      

      first = newNode;     

   else       

     pred.next = newNode;    

    pred = newNode; 

   }

if (succ ==null) {   

     last = pred;  

  } else {     

   pred.next = succ; 

       succ.prev = pred;  

  }  

  size += numNew;  

  modCount++;   

 return true;

}

1.4修改链表中特定的节点:

public E set(int index, E element) {    

checkElementIndex(index);   

 Node x = node(index);  

  E oldVal = x.item;   

 x.item = element;  

  return oldVal;

}

1.5在特定的位置添加节点:

public void add(int index, E element) {    

checkPositionIndex(index); 

   if (index == size)      

  linkLast(element);   

 else      

  linkBefore(element, node(index));

}

void linkBefore(E e, Node succ) {

// assert succ != null;  

  final Node pred = succ.prev;  

  final Node newNode =new Node<>(pred, e, succ);

    succ.prev = newNode; 

   if (pred ==null)      

  first = newNode;   

 else   

     pred.next = newNode;    

size++;    

modCount++;

}

    定位节点位置:

Node node(int index) {

// assert isElementIndex(index);   

 if (index < (size >>1)) {  

      Node x = first;     

   for (int i =0; i < index; i++)       

     x = x.next;    

    return x;    

}else {      

  Node x = last;   

     for (int i = size -1; i > index; i--)   

         x = x.prev;  

      return x;    }}

1.6获取特定节点信息:

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

1.7清空链表信息:

public void clear() {

// Clearing all of the links between nodes is "unnecessary", but:  

  // - helps a generational GC if the discarded nodes inhabit    

//  more than one generation  

  // - is sure to free memory even if there is a reachable Iterator 

   for (Node x = first; x !=null; ) {      

  Node next = x.next;       

 x.item =null; 

       x.next =null;  

      x.prev =null;

        x = next;   

 }  

  first = last =null;  

  size =0;   

 modCount++;

}

平常在工作使用的比较多的,链表中的add(),addAll(),remove()get(),clear()方法的具体实现逻辑。笔者第一次写的博客,还有很多不足的地方,希望看过的博主们能提一提您宝贵的建议。

笔者目前是一个java小菜鸟,还在努力学习和成长中。技术的进步贵在交流。

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