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java中LinkedList有什么用

发布时间:2021-06-18 16:44:29 来源:亿速云 阅读:186 作者:Leah 栏目:大数据

这期内容当中小编将会给大家带来有关java中LinkedList有什么用,文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述,阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

整体架构

底层数据结构是一个双向链表、适用于有顺序迭代的场景

java中LinkedList有什么用

first:头节点
last:尾节点
当链表为空时,last、first都是同一个节点,前后都指向null
因为是双向链表,只要机器内存足够强大,是没有大小限制的
node有是三个属性:prev、next、item

private static class Node<E> {
    E item;// 节点值
    Node<E> next; // 指向的下一个节点
    Node<E> prev; // 指向的前一个节点

    // 初始化参数顺序分别是:前一个节点、本身节点值、后一个节点
    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}

源码解析

一、新增、删除

头部新增:addFirst

// 从头部追加
private void linkFirst(E e) {
    // 头节点赋值给临时变量
    final Node<E> f = first;
    // 新建节点,前一个节点指向null,e 是新建节点,f 是新建节点的下一个节点,目前值是头节点的值
    final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
    // 新建节点成为头节点
    first = newNode;
    // 头节点为空,就是链表为空,头尾节点是一个节点
    if (f == null)
        last = newNode;
    //上一个头节点的前一个节点指向当前节点
    else
        f.prev = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

尾部新增:add

// 从尾部开始追加节点
void linkLast(E e) {
    // 把尾节点数据暂存
    final Node<E> l = last;
    // 新建新的节点,初始化入参含义:
    // l 是新节点的前一个节点,当前值是尾节点值
    // e 表示当前新增节点,当前新增节点后一个节点是 null
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    // 新建节点追加到尾部
    last = newNode;
    //如果链表为空(l 是尾节点,尾节点为空,链表即空),头部和尾部是同一个节点,都是新建的节点
    if (l == null)
        first = newNode;![图片描述](//img.mukewang.com/5d5fc69600013e4803600240.gif)
    //否则把前尾节点的下一个节点,指向当前尾节点。
    else
        l.next = newNode;
    //大小和版本更改
    size++;
    modCount++;
}

java中LinkedList有什么用

删除
与新增类似、可以头部删除unlinkFirst、可以尾部删除unlinkLast

//从头删除节点 f 是链表头节点
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
    // 拿出头节点的值,作为方法的返回值
    final E element = f.item;
    // 拿出头节点的下一个节点
    final Node<E> next = f.next;
    //帮助 GC 回收头节点    f.item = null;
    f.next = null;
    // 头节点的下一个节点成为头节点
    first = next;
    //如果 next 为空,表明链表为空
    if (next == null)
        last = null;
    //链表不为空,头节点的前一个节点指向 null
    else
        next.prev = null;
    //修改链表大小和版本
    size--;
    modCount++;
    return element;
}

查询
LinkedList采用二分法进行循环查询(平时可借鉴)

// 根据链表索引位置查询节点
Node<E> node(int index) {
    // 如果 index 处于队列的前半部分,从头开始找,size >> 1 是 size 除以 2 的意思。
    if (index < (size >> 1)) {
        Node<E> x = first;
        // 直到 for 循环到 index 的前一个 node 停止
        for (int i = 0; i < index; i++)
            x = x.next;
        return x;
    } else {// 如果 index 处于队列的后半部分,从尾开始找
        Node<E> x = last;
        // 直到 for 循环到 index 的后一个 node 停止
        for (int i = size - 1; i > index; i--)
            x = x.prev;
        return x;
    }
}

二、迭代器

ListIterator:提供了向前、向后的迭代方式

// 双向迭代器
private class ListItr implements ListIterator<E> {
    private Node<E> lastReturned;//上一次执行 next() 或者 previos() 方法时的节点位置
    private Node<E> next;//下一个节点
    private int nextIndex;//下一个节点的位置
    //expectedModCount:期望版本号;modCount:目前最新版本号
    private int expectedModCount = modCount;
    …………
}

从头到尾:

// 判断还有没有下一个元素
public boolean hasNext() {
    return nextIndex < size;// 下一个节点的索引小于链表的大小,就有
}

// 取下一个元素
public E next() {
    //检查期望版本号有无发生变化
    checkForComodification();
    if (!hasNext())//再次检查
        throw new NoSuchElementException();
    // next 是当前节点,在上一次执行 next() 方法时被赋值的。
    // 第一次执行时,是在初始化迭代器的时候,next 被赋值的
    lastReturned = next;
    // next 是下一个节点了,为下次迭代做准备
    next = next.next;
    nextIndex++;
    return lastReturned.item;
}

从尾到头:

// 如果上次节点索引位置大于 0,就还有节点可以迭代
public boolean hasPrevious() {
    return nextIndex > 0;
}
// 取前一个节点
public E previous() {
    checkForComodification();
    if (!hasPrevious())
        throw new NoSuchElementException();
    // next 为空场景:1:说明是第一次迭代,取尾节点(last);2:上一次操作把尾节点删除掉了
    // next 不为空场景:说明已经发生过迭代了,直接取前一个节点即可(next.prev)    lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
    // 索引位置变化
    nextIndex--;
    return lastReturned.item;
}

删除:

public void remove() {
    checkForComodification();
    // lastReturned 是本次迭代需要删除的值,分以下空和非空两种情况:
    // lastReturned 为空,说明调用者没有主动执行过 next() 或者 previos(),直接报错
    // lastReturned 不为空,是在上次执行 next() 或者 previos()方法时赋的值
    if (lastReturned == null)
        throw new IllegalStateException();
    Node<E> lastNext = lastReturned.next;
    //删除当前节点
    unlink(lastReturned);
    // next == lastReturned 的场景分析:从尾到头递归顺序,并且是第一次迭代,并且要删除最后一个元素的情况下
    // 这种情况下,previous() 方法里面设置了 lastReturned = next = last,所以 next 和 lastReturned会相等
    if (next == lastReturned)
        // 这时候 lastReturned 是尾节点,lastNext 是 null,所以 next 也是 null,这样在 previous() 执行时,发现 next 是 null,就会把尾节点赋值给 next
        next = lastNext;
    else
        nextIndex--;
    lastReturned = null;
    expectedModCount++;
}

上述就是小编为大家分享的java中LinkedList有什么用了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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