Java LinkedList源码深入分析
作者:niuyongzhi
链表(Linkedlist)是一种常见的基础数据结构,是一种线性表,但是并不会按线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。链表可分为单向链表和双向链表
1.LinkedList是基于链表的,而且是一个双向链表,不需要连续内存空间。
//可以看出Node是一个双链表结构 private static class Node<E> { E item; Node<E> next; Node<E> prev; Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
2.对于add操作,有两种情况,
1)如果不指定位置,则在末尾添加。只需改变指针指向即可。
//尾插 void linkLast(E e) { //保存的链表的尾部节点 final Node<E> l = last; //新的节点的前一个node指向链表的最后一个,next 为null final Node<E> newNode = newNode < E > (l, e, null); last = newNode; if (l == null)//如果最后一个节点为null,说明链表是空的 first = newNode; else//如果不为null,last的next节点指向新的节点 l.next = newNode; size++; modCount++; }
2)如果在指定位置添加,则需要遍历链表。如果索引小于链表长度的一半,从头遍历,否则从尾部遍历。调用node(index)进行遍历。
public void add(int index, E element) { if (index == size)//新插入节点刚好在链表尾部 linkLast(element); else linkBefore(element, node(index)); } Node<E> node(int index) { //如果index小于链表的一半,则头部遍历 if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { //如果index大于链表的一半,则尾部遍历 Node<E> x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } }
void linkBefore(E e, Node<E> succ) { // assert succ != null; final Node<E> pred = succ.prev; final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); succ.prev = newNode; if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; size++; modCount++; }
3.对于get和set方法都需要遍历链表,相比ArrayList,效率要低。
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; } public E set(int index, E element) { checkElementIndex(index); Node<E> x = node(index); E oldVal = x.item; x.item = element; return oldVal; }
4.对于remove,则需要遍历整个链表
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; }
unlink 断开链表中被删节点前后的指向,建立新的指向。
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; }
5.ArrayList分析
6.总结:
1)对于get和set,Arraylist效率高,直接通过索引取值,而LinkedList,则需要遍历链表。
2)对于Add方法,
如果添加到末尾,差不多。
如果插入在中间,ArrayList需要移动素组,而LinkedList只需操作指针即可,效率要高。但是LinkedList,需要通过索引查找到要插入的位置。
3)对于remove方法。
如果删除在尾部,差不多。
如果删除中间某个元素,ArrayList则需要移动数组。而Linkedlist如果删除的是对象只需要操作指针即可,如果是按索引删除,则需要遍历,找到该元素。
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