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LinkedList源码分析

LinkedList是动态数组的另一种实现，底层以双向循环链表为实现基础，它的优势在于可以快速的删除和添加元素，不需要像ArrayList那样移动大量的元素，但对于查找元素需要逐个遍历链表中的元素，进行匹配。所以LinkedList适用于频繁删除和添加元素，较少查找元素的应用场景。

LinkedList内部使用Entry<E>来封装双向循环链表结点.LinkedList头结点的定义:

需要注意：无论何时，header都是一个null的element，但是有指向前后的指针。计算长度时不计算size。如果其他都删除完了，只剩了header，那么size为0。

获取第一个元素是或者header的next，获取最后一个元素是获取header的previous。

        private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);

Entry是一个静态内部类，用于描述双向链表的结点

Java代码  

1. //有三个域:element对象引用或者基本类型的值，也就是结点的data域  
2. //         next域指向节点的后继  
3. //         previous指向结点的前驱  
4. private static class Entry<E> {  
5.       
6.     E element;  
7.     Entry<E> next;  
8.     Entry<E> previous;  
9.   
10.     Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) {  
11.         this.element = element;  
12.         this.next = next;  
13.         this.previous = previous;  
14.     }  
15.  }  

1.LinkedList构造函数

    //LinkedList采用的内部数据结构是双向循环链表，结点使用Entry描述.

Java代码  

1. //初始化时，将结点的前驱和后续都指向自己(header).形成了循环。  
2. public LinkedList() {  
3.       header.next = header.previous = header;  
4. }  

2.访问方法-getFirst(),GetLast(),get(int index)

   getFirst()方法

Java代码  

1. //取得双向链表中的第一个元素，也就是header的后继域next域指向的元素  
2. public E getFirst() {  
3.        
4. if (size==0)  
5.     throw new NoSuchElementException();  
6.   
7. return header.next.element;  
8. }  

  getLast()方法

   //取得双向链表的最后一个元素，也就是header前驱动域previous指向的元素.

Java代码  

1. public E getLast()  {  
2. f (size==0)  
3.    throw new NoSuchElementException();  
4.   
5. eturn header.previous.element;  
6. }  

   get(index)方法

//通过下标来查找元素

Java代码  

1. public E get(int index) {  
2.     return entry(index).element;  
3. }  
4.   
5.   private Entry<E> entry(int index) {  
6.   
7.     //对于参数index的合法性进行校验  
8.     if (index < 0 || index >= size)  
9.         throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+  
10.                                             ", Size: "+size);  
11.     Entry<E> e = header;  
12.     //查找指定位置的双向链表中的节点，从header->next开始算作是0  
13.     //如果查找的位置比size/2小，则顺着找，只需要比对一半的元素  
14.     if (index < (size >> 1)) {  
15.         for (int i = 0; i <= index; i++)  
16.             e = e.next;  
17.           
18.     //如果指定位置比size/2大，则逆着找，从header->previous开始向前查找  
19.     //最多，也只需要比对一半的元素。  
20.     } else {  
21.         for (int i = size; i > index; i--)  
22.             e = e.previous;  
23.     }  
24.     return e;  
25. }  

 这里有个点容易误解

1.  for (int i = size; i > index; i--)  
2.             e = e.previous; 

其实按照逻辑应该写成

1.  for (int i =
   (size-1); i >= index; i--)  
2.             e = e.previous; 

也就是说index相当于数组的index，第一个元素是header.next，对应的的index是0。所以如果size是5，我找最后一个元素，那就是index=4，按照逻辑是size-1.

   3.remove方法

  remove(Entry<E> e)方法,在双向循环链表中删除指定结点e

  private E remove(Entry<E> e) {

Java代码  

1.        //如果指定删除的节点，是头结点，则抛出异常，头节点是不可能被删除的.  
2. if (e == header)  
3.     throw new NoSuchElementException();  
4.   
5.        /********************************* 
6.  *  |--next---->| ----next--->| 
7.  * [P]         [e]           [N] 
8.  *  |<---pre----|<----pre-----|    
9. **********************************/  
10.   
11. //将在e前驱和后继之间，剔出对e的关联  
12.        E result = e.element;  
13. e.previous.next = e.next;  
14. e.next.previous = e.previous;  
15.   
16. //小心的释放当前被删除节点持有的关于其它节点的引用  
17.        e.next = e.previous = null;  
18.        e.element = null;  
19. size--;  
20. modCount++;  
21.   
22.        return result;  
23.    }  

  由remove(Entry<E> e)方法衍生出removeFirst(Entry<E> e)和removeLast(Entry<E> e)

  removeFirst()方法+removeLast()方法

   //删除链表第一个元素,也就是header的后继

Java代码