摘要：LinkedList 和 ArrayList 一样，都实现了 List 接口，但其内部的数据结构有本质的不同。LinkedList 是基于链表实现的（通过名字也能区分开来），所以它的插入和删除操作比 ArrayList 更加高效。但也是由于其为基于链表的，所以随机访问的效率要比 ArrayList 差。 方法剖析add(E e) /**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* This method is equivalent to {@link #addLast}.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
该方法在LinkedList的末尾插入元素，因为有last指向链表末尾，在末尾插入元素的花费是常数时间。只需要简单修改几个相关引用即可； 内部其调用了自己的方法 linkLast(E e)。 /**
* Links e as last element.
*/
void linkLast(E e) {
final NodeE> l = last;
final NodeE> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
//如果是null说明这个链表为空，加入的节点指向头节点，同时也指向尾节点
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
该方法首先将 last 的 Node 引用指向了一个新的 Node(l)，然后根据l新建了一个 newNode，其中的元素就为要添加的 e；而后，我们让 last 指向了 newNode。接下来是自身进行维护该链表。 add(int index, E element) /**
* Inserts the specified element at the specified position in this list.
* Shifts the element currently at that position (if any) and any
* subsequent elements to the right (adds one to their indices).
*
* @param index index at which the specified element is to be inserted
* @param element element to be inserted
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);//检查index是否越界
if (index == size)
linkLast(element);//在链表尾节点添加元素
else
linkBefore(element, node(index));//利用二分法查找添加位置
}
该方法是在指定 index 位置插入元素。如果 index 位置正好等于 size，则调用 linkLast(element) 将其插入末尾；否则调用 linkBefore(element, node(index))方法进行插入。 private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
* Tells if the argument is the index of a valid position for an
* iterator or an add operation.
*/
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <> size;
}
优化查找链表的指定位置，利用二分法进行查找，方便更快的找到要添加元素的位置 /**
* Returns the (non-null) Node at the specified element index.
*/
NodeE> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
//size>>1等于size/2，就是链表的一半长度
if (index (size >> 1)) {
NodeE> x = first;
for (int i = 0; i index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
NodeE> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
上面代码中的node(int index)函数有一点小小的trick，因为链表双向的，可以从开始往后找，也可以从结尾往前找，具体朝那个方向找取决于条件index < (size="">> 1)，也即是index是靠近前端还是后端。 /**
* Inserts element e before non-null Node succ.
*/
void linkBefore(E e, NodeE> succ) {
// assert succ != null;
final NodeE> pred = succ.prev;
final NodeE> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
succ.prev = newNode;
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
remove(Object o) /**
* Removes the first occurrence of the specified element from this list,
* if it is present. If this list does not contain the element, it is
* unchanged. More formally, removes the element with the lowest index
* {@code i} such that
* (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i)))
* (if such an element exists). Returns {@code true} if this list
* contained the specified element (or equivalently, if this list
* changed as a result of the call).
*
* @param o element to be removed from this list, if present
* @return {@code true} if this list contained the specified element
*/
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (NodeE> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);//删除节点操作
return true;
}
}
} else {
for (NodeE> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
以下代码是删除节点的源码，由于逻辑有点儿混淆，不好解释，请大家仔细思考，其实很简单的。 /**
* Unlinks non-null node x.
*/
E unlink(NodeE> x) {
// assert x != null;
final E element = x.item;
final NodeE> next = x.next;
final NodeE> prev = x.prev;
if (prev == null) {//删除的是第一个元素
first = next;
} else {
prev.next = next;
x.prev = null;
}
if (next == null) {//删除的是最后一个元素
last = prev;
} else {
next.prev = prev;
x.next = null;
}
x.item = null;//通知垃圾回收器回收
size--;
modCount++;
return element;
}
E remove(int index) /**
* Removes the element at the specified position in this list. Shifts any
* subsequent elements to the left (subtracts one from their indices).
* Returns the element that was removed from the list.
*
* @param index the index of the element to be removed
* @return the element previously at the specified position
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);//检查是否越界
return unlink(node(index));通过索引找到节点，最后删除节点
}
`` 两个删除操作都要1.先找到要删除元素的引用，2.修改相关引用，完成删除操作。在寻找被删元素引用的时候 调用的是元素的 方法，而 使用的是下标计数，两种方式都是线性时间复杂度。在步骤2中，两个 方法都是通过 方法完成的。这里需要考虑删除元素是第一个或者最后一个时的边界情况。 总结：该篇文章主要讲解了 LinkedList的添加元素和删除元素的方法，通过源码分析了底层是如何实现的，同时也借助了部分图表的形式，或许有些部分没有解释得很清楚，希望大家能够理解，而且这个部分有一些是很抽象的，需要大家自己好好想明白才行，后续文章会持续讲解 LinkedList的其余部分方法。
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