LinkedList的理解和代码自己实现

在实现LinkedList的时候主要考虑三个类：

1.MyLinkedList类本身，它包含了两端的链、标的大小以及一些方法，在链的两端加了两个额外的节点，头结点(header node)和尾节点(tail node)用来标示链头和链尾。

2.Node类，它可能是一个私有的嵌套类。一个节点包含数据以及前一个节点的连接和道下一个节点的连接，还有一个构造方法。

3.LinkedListIterator类，该类抽象了位置的概念，是一个私有类，并实现接口Iterator。提供了hasNext()、next()和remove()方法。

具体的看下面的代码：

 

import java.util.ConcurrentModificationException;
import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;

/**
 * @author QuLei
 *
 * @param 泛型表示任意的类型均可以放入容器内
 * 自己实现LinkedList
 */
public class MyLinkedList implements Iterable {
	private int theSize;
	private int modCount;
	//创建两个额外的节点一个作为头结点，一个作为尾节点
	private Node beginMarker;
	private Node endMarker;
	
	/**
	 * @author QuLei
	 *
	 * @param 
	 * 定义一个节点，表示链表的存储结构
	 */
	private static class Node{
		public AnyType data;
		public Node prev;
		public Node next;
		public Node(AnyType data, Node prev, Node next) {
			super();
			this.data = data;
			this.prev = prev;
			this.next = next;
		}
	}
	
	
	

	public MyLinkedList() {
		clear();
	}
	
	/**
	 * change the size of the collection to zero
	 */
	public void clear() {
		beginMarker = new Node(null, null, null);
		endMarker = new Node(null, beginMarker, null);
		beginMarker.next = endMarker;
		theSize = 0 ;
		modCount ++;
		
	}

	public int size() {
		return theSize;
	}

	public boolean isEmpty() {
		return size() == 0;
	}
	/**调用此方法就是直接在尾部添加
	 * @param x 要添加的元素
	 * @return 成功返回true,若失败会抛异常出去
	 */
	public boolean add(AnyType x) {
		add(size(),x);
		return true;
	}
	/**
	 * @param idx
	 * @param x
	 */
	public void add(int idx,AnyType x) {
		addBefore(getNode(idx),x);
	}
	
	/**修改指定位置的值
	 * @param idx
	 * @param newVal
	 * @return
	 */
	public AnyType set(int idx,AnyType newVal) {
		Node p = getNode(idx);
		AnyType oldVal = p.data;
		p.data = newVal;
		return oldVal;
	}
	
	/**删除指定位置的元素
	 * @param idx
	 * @return
	 */
	public AnyType remove(int idx) {
		return remove(getNode(idx));
	}
	/**查询指定位置的值
	 * @param idx
	 * @return
	 */
	public AnyType get(int idx) {
		return getNode(idx).data;
	}
	
	/**判断是否包含某个元素
	 * @param x  要判断的元素
	 * @return  返回是否包含该元素
	 */
	public boolean contains(AnyType x) {
		Node p = beginMarker.next;
		while(p != endMarker && !(p.data.equals(x))) {
			p = p.next;
		}
		return (p != endMarker);
	}
	/**在给定节点前面插入元素
	 * @param p
	 * @param x
	 */
	private void addBefore(Node p,AnyType x) {
		Node newNode = new Node(x, p.prev, p);
		//newNode.prev = p.prev;   这两句代码可以直接放入构造器中
		//newNode.next = p;
		p.prev = p.prev.next = newNode; //把原来链中的结构链接上
		theSize ++;
		modCount ++;
	}
	private AnyType remove(Node p) {
		p.prev.next = p.next;
		p.next.prev = p.prev;
		theSize --;
		modCount ++;
		return p.data;
	}
	/**获取指定位置的节点
	 * @param idx  :指定的位置
	 * @return  ：返回该指定位置处的节点
	 */
	private Node getNode(int idx){
		Node p;
		if(idx < 0 || idx > size()) {
			throw new IndexOutOfBoundsException();
		}
		if(idx < size()/2) {
			p = beginMarker;
			for(int i = 0 ; i < idx;i++ ) {
				p = p.next;
			}
		}else {
			p = endMarker;
			for(int i = size();i > idx;i--) {
				p = p.prev;
			}
		}
		return p;
	}
	@Override
	public Iterator iterator() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new LinkedListIterator();
	}
	
	private class LinkedListIterator implements Iterator{
		//起始位置为第一个节点
		private Node current = beginMarker.next;
		private int exceptedModCount = modCount;
		private boolean okToRemove = false;
		@Override
		public boolean hasNext() {
			// TODO Auto-generated method stub
			return current != endMarker; 
		}

		@Override
		public AnyType next() {
			// TODO Auto-generated method stub
			if(modCount != exceptedModCount) {
				throw new ConcurrentModificationException();
			}
			if(!hasNext()) {
				throw new NoSuchElementException();
			}
			AnyType nextItem = current.data;
			current = current.next;
			okToRemove = true;
			return nextItem;
		}
		
		public void remove() {
			if(modCount != exceptedModCount) {
				throw new ConcurrentModificationException();
			}
			if(!okToRemove) {
				throw new IllegalStateException();
			}
			MyLinkedList.this.remove(current.prev);
			okToRemove = false;
			exceptedModCount ++;
		}
	}

}