转自:兰亭风雨
LinkedList简介
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。
LinkedList同样是非线程安全的,只在单线程下适合使用。
LinkedList实现了Serializable接口,因此它支持序列化,能够通过序列化传输,实现了Cloneable接口,能被克隆。
LinkedList源码剖析
LinkedList的源码如下(加入了比较详细的注释):
package java.util;
public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements
List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
// 链表的表头,表头不包含任何数据。Entry是个链表类数据结构。
private transient Entryheader = new Entry(null, null, null);
// LinkedList中元素个数
private transient int size = 0;
// 默认构造函数:创建一个空的链表
public LinkedList() {
header.next = header.previous = header;
}
// 包含“集合”的构造函数:创建一个包含“集合”的LinkedList
public LinkedList(Collection c) {
this();
addAll(c);
}
// 获取LinkedList的第一个元素
public E getFirst() {
if (size == 0)
throw new NoSuchElementException();
// 链表的表头header中不包含数据。
// 这里返回header所指下一个节点所包含的数据。
return header.next.element;
}
// 获取LinkedList的最后一个元素
public E getLast() {
if (size == 0)
throw new NoSuchElementException();
// 由于LinkedList是双向链表;而表头header不包含数据。
// 因而,这里返回表头header的前一个节点所包含的数据。
return header.previous.element;
}
// 删除LinkedList的第一个元素
public E removeFirst() {
return remove(header.next);
}
// 删除LinkedList的最后一个元素
public E removeLast() {
return remove(header.previous);
}
// 将元素添加到LinkedList的起始位置
public void addFirst(E e) {
addBefore(e, header.next);
}
// 将元素添加到LinkedList的结束位置
public void addLast(E e) {
addBefore(e, header);
}
// 判断LinkedList是否包含元素(o)
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
// 返回LinkedList的大小
public int size() {
return size;
}
// 将元素(E)添加到LinkedList中
public boolean add(E e) {
// 将节点(节点数据是e)添加到表头(header)之前。
// 即,将节点添加到双向链表的末端。
addBefore(e, header);
return true;
}
// 从LinkedList中删除元素(o)
// 从链表开始查找,如存在元素(o)则删除该元素并返回true;
// 否则,返回false。
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
// 若o为null的删除情况
for (Entrye = header.next; e != header; e = e.next) {
if (e.element == null) {
remove(e);
return true;
}
}
} else {
// 若o不为null的删除情况
for (Entrye = header.next; e != header; e = e.next) {
if (o.equals(e.element)) {
remove(e);
return true;
}
}
}
return false;
}
// 将“集合(c)”添加到LinkedList中。
// 实际上,是从双向链表的末尾开始,将“集合(c)”添加到双向链表中。
public boolean addAll(Collection c) {
return addAll(size, c);
}
// 从双向链表的index开始,将“集合(c)”添加到双向链表中。
public boolean addAll(int index, Collection c) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: "
+ size);
Object[] a = c.toArray();
// 获取集合的长度
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
modCount++;
// 设置“当前要插入节点的后一个节点”
Entrysuccessor = (index == size ? header : entry(index));
// 设置“当前要插入节点的前一个节点”
Entrypredecessor = successor.previous;
// 将集合(c)全部插入双向链表中
for (int i = 0; i < numNew; i++) {
Entrye = new Entry((E) a[i], successor, predecessor);
predecessor.next = e;
predecessor = e;
}
successor.previous = predecessor;
// 调整LinkedList的实际大小
size += numNew;
return true;
}
// 清空双向链表
public void clear() {
Entrye = header.next;
// 从表头开始,逐个向后遍历;对遍历到的节点执行一下操作:
// (01) 设置前一个节点为null
// (02) 设置当前节点的内容为null
// (03) 设置后一个节点为“新的当前节点”
while (e != header) {
Entrynext = e.next;
e.next = e.previous = null;
e.element = null;
e = next;
}
header.next = header.previous = header;
// 设置大小为0
size = 0;
modCount++;
}
// 返回LinkedList指定位置的元素
public E get(int index) {
return entry(index).element;
}
// 设置index位置对应的节点的值为element
public E set(int index, E element) {
Entrye = entry(index);
E oldVal = e.element;
e.element = element;
return oldVal;
}
// 在index前添加节点,且节点的值为element
public void add(int index, E element) {
addBefore(element, (index == size ? header : entry(index)));
}
// 删除index位置的节点
public E remove(int index) {
return remove(entry(index));
}
// 获取双向链表中指定位置的节点
private Entryentry(int index) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: "
+ size);
Entrye = header;
// 获取index处的节点。
// 若index < 双向链表长度的1/2,则从前先后查找;
// 否则,从后向前查找。
if (index < (size >> 1)) {
for (int i = 0; i <= index; i++)
e = e.next;
} else {
for (int i = size; i > index; i--)
e = e.previous;
}
return e;
}
// 从前向后查找,返回“值为对象(o)的节点对应的索引”
// 不存在就返回-1
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
if (o == null) {
for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) {
if (e.element == null)
return index;
index++;
}
} else {
for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) {
if (o.equals(e.element))
return index;
index++;
}
}
return -1;
}
// 从后向前查找,返回“值为对象(o)的节点对应的索引”
// 不存在就返回-1
public int lastIndexOf(Object o) {
int index = size;
if (o == null) {
for (Entry e = header.previous; e != header; e = e.previous) {
index--;
if (e.element == null)
return index;
}
} else {
for (Entry e = header.previous; e != header; e = e.previous) {
index--;
if (o.equals(e.element))
return index;
}
}
return -1;
}
// 返回第一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则返回null
public E peek() {
if (size == 0)
return null;
return getFirst();
}
// 返回第一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则抛出异常
public E element() {
return getFirst();
}
// 删除并返回第一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则返回null
public E poll() {
if (size == 0)
return null;
return removeFirst();
}
// 将e添加双向链表末尾
public boolean offer(E e) {
return add(e);
}
// 将e添加双向链表开头
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
// 将e添加双向链表末尾
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
// 返回第一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则返回null
public E peekFirst() {
if (size == 0)
return null;
return getFirst();
}
// 返回最后一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则返回null
public E peekLast() {
if (size == 0)
return null;
return getLast();
}
// 删除并返回第一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则返回null
public E pollFirst() {
if (size == 0)
return null;
return removeFirst();
}
// 删除并返回最后一个节点
// 若LinkedList的大小为0,则返回null
public E pollLast() {
if (size == 0)
return null;
return removeLast();
}
// 将e插入到双向链表开头
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
// 删除并返回第一个节点
public E pop() {
return removeFirst();
}
// 从LinkedList开始向后查找,删除第一个值为元素(o)的节点
// 从链表开始查找,如存在节点的值为元素(o)的节点,则删除该节点
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
return remove(o);
}
// 从LinkedList末尾向前查找,删除第一个值为元素(o)的节点
// 从链表开始查找,如存在节点的值为元素(o)的节点,则删除该节点
public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
if (o == null) {
for (Entrye = header.previous; e != header; e = e.previous) {
if (e.element == null) {
remove(e);
return true;
}
}
} else {
for (Entrye = header.previous; e != header; e = e.previous) {
if (o.equals(e.element)) {
remove(e);
return true;
}
}
}
return false;
}
// 返回“index到末尾的全部节点”对应的ListIterator对象(List迭代器)
public ListIteratorlistIterator(int index) {
return new ListItr(index);
}
// List迭代器
private class ListItr implements ListIterator<E> {
// 上一次返回的节点
private EntrylastReturned = header;
// 下一个节点
private Entrynext;
// 下一个节点对应的索引值
private int nextIndex;
// 期望的改变计数。用来实现fail-fast机制。
private int expectedModCount = modCount;
// 构造函数。
// 从index位置开始进行迭代
ListItr(int index) {
// index的有效性处理
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index
+ ", Size: " + size);
// 若 “index 小于 ‘双向链表长度的一半’”,则从第一个元素开始往后查找;
// 否则,从最后一个元素往前查找。
if (index < (size >> 1)) {
next = header.next;
for (nextIndex = 0; nextIndex < index; nextIndex++)
next = next.next;
} else {
next = header;
for (nextIndex = size; nextIndex > index; nextIndex--)
next = next.previous;
}
}
// 是否存在下一个元素
public boolean hasNext() {
// 通过元素索引是否等于“双向链表大小”来判断是否达到最后。
return nextIndex != size;
}
// 获取下一个元素
public E next() {
checkForComodification();
if (nextIndex == size)
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next;
// next指向链表的下一个元素
next = next.next;
nextIndex++;
return lastReturned.element;
}
// 是否存在上一个元素
public boolean hasPrevious() {
// 通过元素索引是否等于0,来判断是否达到开头。
return nextIndex != 0;
}
// 获取上一个元素
public E previous() {
if (nextIndex == 0)
throw new NoSuchElementException();
// next指向链表的上一个元素
lastReturned = next = next.previous;
nextIndex--;
checkForComodnull