数据结构-LinkedList浅析

138 阅读2分钟

LinkedList概述

概括的说,LinkedList 是线程不安全的,允许元素为null双向链表
其底层数据结构是链表,它实现List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable接口,它实现了Deque<E>,所以它也可以作为一个双端队列。

LinkedList 使用

LinkedList<Object> objects = new LinkedList<>();
objects.add(3,);
objects.addFirst();
objects.get(6);
objects.remove(4);
objects.remove(new boolean[])
objects.addFirst();

从remove方法就可以看出 它里面用的是对象

1、new LinkedList<>()分析

public LinkedList() {
}

public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
    this();
    addAll(c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    checkPositionIndex(index);
    //将集合转化为数组进行遍历
    Object[] a = c.toArray();
    int numNew = a.length;
    if (numNew == 0)
        return false;

    Node<E> 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<E> 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;
}

2、objects.add(3,); add方法分析

public void add(int index, E element) {
    //检查角标长度是否ok
    checkPositionIndex(index);
    //如果index 等于size说明是尾插
    if (index == size)
        linkLast(element);
    else
        linkBefore(element, node(index));
}
/**
 * Links e as last element.
 */
void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;
    //链表的构造 l是前一个节点 e是当前元素 null是下一个节点
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    //新节点直接设置成最后一个
    last = newNode;
    if (l == null)
        //如果之前没有节点 那就是第一个 相当于 第一个跟最后一个是同一个
        first = newNode;
    else
        //如果有节点 那就后面插一个
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}
linkBefore(element, node(index));
//先关注node(index)方法

这个方法需要注意

Node<E> node(int index) {
    // assert isElementIndex(index);
    //因为这个是双链表 要么从前往后找 要么从后往前 因为我们之前记录了last
    //基于index值  我们通过折半查找 判断是前部分还是后部分
    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;
    }
}
//进行插入
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
    // assert succ != null;
    //获取要插入位置的前一个节点
    final Node<E> pred = succ.prev;
    //这是新节点
    final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
    //插入节点
    succ.prev = newNode;
    if (pred == null)
        first = newNode;
    else
        pred.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

objects.get(6); get方法

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

objects.remove(new boolean[]) remove一个对象的方法

public boolean remove(Object o) {
    if (o == null) {
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (x.item == null) {
                unlink(x);
                return true;
            }
        }
    } else {
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (o.equals(x.item)) {
                unlink(x);
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}
E unlink(Node<E> x) {
    // assert x != null;
    final E element = x.item;
    final Node<E> next = x.next;
    final Node<E> 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;
}

所以就是删掉前面最先E值相同的节点。

总结

因其底层数据结构是链表,所以可想而知,它的增删只需要移动指针即可,故时间效率较高。不需要批量扩容,也不需要预留空间,所以空间效率比ArrayList高。

缺点就是需要随机访问元素时,时间效率很低,虽然底层在根据下标查询Node的时候,会根据index判断目标Node在前半段还是后半段,然后决定是顺序还是逆序查询,以提升时间效率。不过随着n的增大,总体时间效率依然很低。

更多细节 可参考文章 面试必备:LinkedList源码解析(JDK8) 强烈推荐!!!