今天在看LinkedList的源代码的时候,遇到了一个坑。我研究源码时,发现LinkedList是一个直线型的链表结构,但是我在baidu搜索资料的时候,关于这部分的源码解析,全部都说LinkedList是一个环形链表结构。。我纠结了好长时间,还以为我理解错了,最后还是在Google搜到了结果:因为我看的源码是1.7的而baidu出来的几乎全部都是1.6的。而且也没有对应的说明。在1.7之后,oracle将LinkedList做了一些优化,将1.6中的环形结构优化为了直线型了链表结构。这里要提示一下朋友们,看源码的时候,一定要看版本,有的情况是属于小改动,有的地方可能有大改动,这样只会越看越迷糊。
好,言归正传。我们来分析一下Java中LinkedList的部分源码。(本文针对的是1.7的源码)
// 什么都没做,是一个空实现 public LinkedList() { } public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); } public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return addAll(size, c); } public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { // 检查传入的索引值是否在合理范围内 checkPositionIndex(index); // 将给定的Collection对象转为Object数组 Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; // 数组为空的话,直接返回false if (numNew == 0) return false; // 数组不为空 Node<E> pred, succ; if (index == size) { // 构造方法调用的时候,index = size = 0,进入这个条件。 succ = null; pred = last; } else { // 链表非空时调用,node方法返回给定索引位置的节点对象 succ = node(index); pred = succ.prev; } // 遍历数组,将数组的对象插入到节点中 for (Object o : a) { @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null); if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; pred = newNode; } if (succ == null) { last = pred; // 将当前链表最后一个节点赋值给last } else { // 链表非空时,将断开的部分连接上 pred.next = succ; succ.prev = pred; } // 记录当前节点个数 size += numNew; modCount++; return true; }
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; } }构造方法的参数顺序是:前继节点的引用,数据,后继节点的引用。
public void addFirst(E e) { linkFirst(e); } private void linkFirst(E e) { final Node<E> f = first; final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f); // 创建新的节点,新节点的后继指向原来的头节点,即将原头节点向后移一位,新节点代替头结点的位置。 first = newNode; if (f == null) last = newNode; else f.prev = newNode; size++; modCount++; }其实只要理解了上边的数据结构,这段代码是很好理解的。
public E getFirst() { final Node<E> f = first; if (f == null) throw new NoSuchElementException(); return f.item; } public E getLast() { final Node<E> l = last; if (l == null) throw new NoSuchElementException(); return l.item; }这段代码即不需要解析了吧。。很简单的。
public E get(int index) { // 校验给定的索引值是否在合理范围内 checkElementIndex(index); return node(index).item; } Node<E> node(int 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; } }一开始我很费解,这是要干嘛?后来我才明白,代码要做的是:判断给定的索引值,若索引值大于整个链表长度的一半,则从后往前找,若索引值小于整个链表的长度的一般,则从前往后找。这样就可以保证,不管链表长度有多大,搜索的时候最多只搜索链表长度的一半就可以找到,大大提升了效率。
public E removeFirst() { final Node<E> f = first; if (f == null) throw new NoSuchElementException(); return unlinkFirst(f); } private E unlinkFirst(Node<E> f) { // assert f == first && f != null; final E element = f.item; final Node<E> 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; }