天天看點

❤️用武俠小說的形式來閱讀LinkedList的源碼,絕了!(1)

一、LinkedList 的剖白

大家好,我是 LinkedList,和 ArrayList 是同門師兄弟,但我倆練的内功卻完全不同。師兄練的是動态數組,我練的是連結清單。

問大家一個問題,知道我為什麼要練連結清單這門内功嗎?

舉個例子來講吧,假如你們手頭要管理一推票據,可能有一張,也可能有一億張。

該怎麼辦呢?

申請一個 10G 的大數組等着?那萬一票據隻有 100 張呢?

申請一個預設大小的數組,随着資料量的增大擴容?要知道擴容是需要重新複制數組的,很耗時間。

關鍵是,數組還有一個弊端就是,假如現在有 500 萬張票據,現在要從中間删除一個票據,就需要把 250 萬張票據往前移動一格。

遇到這種情況的時候,我師兄幾乎情緒崩潰,難受的要命。師父不忍心看到師兄這樣痛苦,于是打我進入師門那一天,就強迫我練連結清單這門内功,一開始我很不了解,害怕師父偏心,不把師門最厲害的内功教我。

直到有一天,我親眼目睹師兄差點因為移動資料而走火入魔,我才明白師父的良苦用心。從此以後,我苦練“連結清單”這門内功,取得了顯著的進步,師父和師兄都誇我有天賦。

連結清單這門内功大緻分為三個層次:

第一層叫做“單向連結清單”,我隻有一個後指針,指向下一個資料;

第二層叫做“雙向連結清單”,我有兩個指針,後指針指向下一個資料,前指針指向上一個資料。

第三層叫做“二叉樹”,把後指針去掉,換成左右指針。

但我現在的功力還達不到第三層,不過師父說我有這個潛力,練成神功是早晚的事。

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二、LinkedList 的内功心法

好了,經過我這麼樣的一個剖白後,大家對我應該已經不陌生了。那麼接下來,我給大家展示一下我的内功心法。

我的内功心法主要是一個私有的靜态内部類,叫 Node,也就是節點。

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;
    }
}      

它由三部分組成:

節點上的元素

下一個節點

上一個節點

我畫幅圖給你們展示下吧。

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對于第一個節點來說,prev 為 null;

對于最後一個節點來說,next 為 null;

其餘的節點呢,prev 指向前一個,next 指向後一個。

我的内功心法就這麼簡單,其實我早已經牢記在心了。但師父叮囑我,每天早上醒來的時候,每天晚上睡覺的時候,一定要默默地背誦一遍。雖然我有些厭煩,但我對師父的教誨從來都是言聽計從。

03、LinkedList 的招式

和師兄 ArrayList 一樣,我的招式也無外乎“增删改查”這 4 種。在此之前,我們都必須得初始化。

LinkedList<String> list = new LinkedList();

師兄在初始化的時候,預設大小為 10,也可以指定大小,依據要存儲的元素數量來。我就不需要。

1)招式一:增

可以調用 add 方法添加元素:

list.add("沉默王二");
list.add("沉默王三");
list.add("沉默王四");
add 方法内部其實調用的是 linkLast 方法:
public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}
linkLast,顧名思義,就是在連結清單的尾部連結:
void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    last = newNode;
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}      

添加第一個元素的時候,first 和 last 都為 null。

然後建立一個節點 newNode,它的 prev 和 next 也為 null。

然後把 last 和 first 都指派為 newNode。

此時還不能稱之為連結清單,因為前後節點都是斷裂的。

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添加第二個元素的時候,first 和 last 都指向的是第一個節點。

然後建立一個節點 newNode,它的 prev 指向的是第一個節點,next 為 null。

然後把第一個節點的 next 指派為 newNode。

此時的連結清單還不完整。

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添加第三個元素的時候,first 指向的是第一個節點,last 指向的是最後一個節點。

然後建立一個節點 newNode,它的 prev 指向的是第二個節點,next 為 null。

然後把第二個節點的 next 指派為 newNode。

此時的連結清單已經完整了。

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我這個增的招式,還可以演化成另外兩個:

addFirst() 方法将元素添加到第一位;

addLast() 方法将元素添加到末尾。