LinkedList源码剖析

LinkedList源码剖析

本文参考自：http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/35787253

简介

1. LinkedList是基于双向循环链表（从源码中可以很容易看出）实现的，除了可以当做链表来操作外，它还可以当做栈、队列和双端队列来使用。
2. 由于是链表结构,LinkedList具有查找快,增删快的特点;
3. 所有操作都是按照双重链接列表的需要执行的。在列表中，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。

成员变量

在LinkedList中提供了两个基本属性size、header。 其中size表示的LinkedList的大小，header表示链表的表头，Entry为节点对象。从Entry对象的定义就可以看出 LinkedList是双向循环链表结构。并且可知链表的头结点是不存放数据的。

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);  private transient int size = 0; private static class Entry<E> {      E element;        //元素节点      Entry<E> next;    //下一个元素      Entry<E> previous;  //上一个元素      Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) {          this.element = element;          this.next = next;          this.previous = previous;      }  }  

构造方法

1. LinkedList()：构造一个空列表。
2. LinkedList(Collection

添加元素

1. add(E e): 将指定元素添加到此列表的结尾。

public boolean add(E e) {      addBefore(e, header);          return true;      } //该方法调用addBefore方法，然后直接返回trueprivate Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) {          //利用Entry构造函数构建一个新节点 newEntry，          Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous);          //修改newEntry的前后节点的引用，确保其链表的引用关系是正确的          newEntry.previous.next = newEntry;          newEntry.next.previous = newEntry;          //容量+1          size++;          //修改次数+1          modCount++;          return newEntry;      } 

1. add(int index, E element)：在此列表中指定的位置插入指定的元素。
2. addAll(Collection

/**     *  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<? extends E> 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<? extends E> 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<E> 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<E> 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> e = new Entry<E>((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;    }

1. addAll(int index, Collection

删除元素

1. remove(Object o)：从此列表中移除首次出现的指定元素（如果存在）。
2. clear()： 从此列表中移除所有元素。
3. remove()：获取并移除此列表的头（第一个元素）。
4. remove(int index)：移除此列表中指定位置处的元素。
5. remove(Objec o)：从此列表中移除首次出现的指定元素（如果存在）。
6. removeFirst()：移除并返回此列表的第一个元素。
7. removeFirstOccurrence(Object o)：从此列表中移除第一次出现的指定元素（从头部到尾部遍历列表时）。
8. removeLast()：移除并返回此列表的最后一个元素。
9. removeLastOccurrence(Object o)：从此列表中移除最后一次出现的指定元素（从头部到尾部遍历列表时）。

查找元素

1. get(int index)：返回此列表中指定位置处的元素。
2. getFirst()：返回此列表的第一个元素。
3. getLast()：返回此列表的最后一个元素。
4. indexOf(Object o)：返回此列表中首次出现的指定元素的索引，如果此列表中不包含该元素，则返回 -1。
5. lastIndexOf(Object o)：返回此列表中最后出现的指定元素的索引，如果此列表中不包含该元素，则返回 -1。

总结

1. 从源码中很明显可以看出，LinkedList的实现是基于双向循环链表的，且头结点中不存放数据，如下图;
   
2. 注意两个不同的构造方法。无参构造方法直接建立一个仅包含head节点的空链表，包含Collection的构造方法，先调用无参构造方法建立一个空链表，而后将Collection中的数据加入到链表的尾部后面。
3. LinkedList是基于链表实现的，因此不存在容量不足的问题，所以这里没有扩容的方法。
4. 注意源码中的Entry entry(int index)方法。该方法返回双向链表中指定位置处的节点，而链表中是没有下标索引的，要指定位置出的元素，就要遍历该链表，从源码的实现中，我们看到这里有一个加速动作。源码中先将index与长度size的一半比较，如果index