java提高篇-----LinkedList(一)

2014-11-24 03:26:37 · 作者: · 浏览: 0

一、概述

LinkedList与ArrayList一样实现List接口,只是ArrayList是List接口的大小可变数组的实现,LinkedList是List接口链表的实现。基于链表实现的方式使得LinkedList在插入和删除时更优于ArrayList,而随机访问则比ArrayList逊色些。

LinkedList实现所有可选的列表操作,并允许所有的元素包括null。

除了实现 List 接口外,LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。

此类实现 Deque 接口,为 add、poll 提供先进先出队列操作,以及其他堆栈和双端队列操作。

所有操作都是按照双重链接列表的需要执行的。在列表中编索引的操作将从开头或结尾遍历列表(从靠近指定索引的一端)。

同时,与ArrayList一样此实现不是同步的。

(以上摘自JDK 6.0 API)。


二、源码分析

2.1、定义

首先我们先看LinkedList的定义:

public class LinkedList
  
   
    extends AbstractSequentialList
   
     implements List
    
     , Deque
     
      , Cloneable, java.io.Serializable
     
    
   
  

从这段代码中我们可以清晰地看出LinkedList继承AbstractSequentialList,实现List、Deque、Cloneable、Serializable。其中AbstractSequentialList提供了 List 接口的骨干实现,从而最大限度地减少了实现受“连续访问”数据存储(如链接列表)支持的此接口所需的工作,从而以减少实现List接口的复杂度。Deque一个线性 collection,支持在两端插入和移除元素,定义了双端队列的操作。

2.2、属性

在LinkedList中提供了两个基本属性size、header。

private transient Entry
  
    header = new Entry
   
    (null, null, null); private transient int size = 0;
   
  

其中size表示的LinkedList的大小,header表示链表的表头,Entry为节点对象。

private static class Entry
  
    {
        E element;        //元素节点
        Entry
   
     next; //下一个元素 Entry
    
      previous; //上一个元素 Entry(E element, Entry
     
       next, Entry
      
        previous) { this.element = element; this.next = next; this.previous = previous; } }
      
     
    
   
  

上面为Entry对象的源代码,Entry为LinkedList的内部类,它定义了存储的元素。该元素的前一个元素、后一个元素,这是典型的双向链表定义方式。

2.3、构造方法

LinkedList提高了两个构造方法:LinkedLis()和LinkedList(Collection c)。

/**
     *  构造一个空列表。
     */
    public LinkedList() {
        header.next = header.previous = header;
    }
    
    /**
     *  构造一个包含指定 collection 中的元素的列表,这些元素按其 collection 的迭代器返回的顺序排列。
     */
    public LinkedList(Collection
   c) {
        this();
        addAll(c);
    }

LinkedList()构造一个空列表。里面没有任何元素,仅仅只是将header节点的前一个元素、后一个元素都指向自身。

LinkedList(Collection c): 构造一个包含指定 collection 中的元素的列表,这些元素按其 collection 的迭代器返回的顺序排列。该构造函数首先会调用LinkedList(),构造一个空列表,然后调用了addAll()方法将Collection中的所有元素添加到列表中。以下是addAll()的源代码:

/**
     *  添加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾,顺序是指定 collection 的迭代器返回这些元素的顺序。
     */
    public boolean addAll(Collection
   c) {
        return addAll(size, c);
    }
    
    /**
     * 将指定 collection 中的所有元素从指定位置开始插入此列表。其中index表示在其中插入指定collection中第一个元素的索引
     */
    public boolean addAll(int index, Collection
   c) {
        //若插入的位置小于0或者大于链表长度,则抛出IndexOutOfBoundsException异常
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;    //插入元素的个数
        //若插入的元素为空,则返回false
        if (numNew == 0)
            return false;
        //modCount:在AbstractList中定义的,表示从结构上修改列表的次数
        modCount++;
        //获取插入位置的节点,若插入的位置在size处,则是头节点,否则获取index位置处的节点
        Entry
  
    successor = (index == size   header : entry(index));
        //插入位置的前一个节点,在插入过程中需要修改该节点的next引用:指向插入的节点元素
        Entry
   
     predecessor = successor.previous; //执行插入动作 for (int i = 0; i < numNew; i++) { //构造一个节点e,这里已经执行了插入节点动作同时修改了相邻节点的指向引用 // Entry
    
      e = new Entry
     
      ((E) a[i], successor, predecessor); //将插入位置前一个节点的下一个元素引用指向当前元素 predecessor.next = e; //修改插入位置的前一个节点,这样做的目的是将插入位置右移一位,保证后续的元素是插在该元素的后面,确保这些元素的顺序 predecessor = e; } successor.previous = predecessor; //修改容量大小 size += numNew; return true; }
     
    
   
  

在addAll()方法中,涉及到了两个方法,一个是entry(int index),该方法为LinkedList的私有方法,主要是用来查找index位置的节点元素。

/**
     * 返回指定位置(若存在)的节点元素
     */
    private Entry
  
    entry(int index) {
        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: "
                    + size);
        //头部节点
        Entry
   
     e = header; //判断遍历的方向 if (index < (size >> 1)) { for (int i = 0; i <= index; i++) e = e.next; } else { for (int i = size; i > index; i--) e