LinkedList源码-基于JDK1.8

链表

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针连接次序来实现的。链表由一些的节点组成，节点 可以在运行是动态生成。每个节点包括两个部门：一个是存储数据元素的数据域，一个是存储下一个节点指针的指针域。

双链表是链表的一种，由节点组成，每个数据节点中都有两个指针，分别指向前驱和后继

LinkedList基本介绍

LinkedList底层是一个双链表。主要用来保存数据，实现了List接口。特点是增删比较快。

源码分析

在 LinkedList中，定义了一个内部类Node来保存每个节点的信息。在这个内部类中，有一个E类型的变量item，用于存储该节点的值，next 和 prev分别指向上一个节点和下一个节点即前继和后继节点

private static class Node<E> {
    E item;//前继节点
    Node<E> next;//后继节点
    Node<E> prev;

    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}           

成员变量

transient int size = 0;//集合大小
transient Node<E> first;//头节点
transient Node<E> last;//尾结点           

构造方法

public LinkedList() {
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
    this();
    addAll(c);
}           

空的构造方法则什么都不需要传，传入 Collection的构造方法需要调用的是addAll。我们分析下addAll

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    return addAll(size, c);//调用addAll的重载
}

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    checkPositionIndex(index);//index合法性检查
    Object[] a = c.toArray();//转换成数组
    int numNew = a.length;
    if (numNew == 0)
        return false;
    Node<E> pred, succ;
    if (index == size) {
        succ = null;
        pred = last;//如果添加的是到链表的最后则pred指向尾结点
    } else {
        succ = node(index);//如果是中间插入先找到这个节点，再讲pred指向succ.prev
        pred = succ.prev;
    }
    for (Object o : a) {//遍历数组
        @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
        Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
        if (pred == null)
            first = newNode;//首节点为空先赋值给头节点
        else
            pred.next = newNode;//上一个节点的next指向新增的节点
        pred = newNode;//移到新的节点
    }
    if (succ == null) {
        last = pred;//如果是在尾结点添加的讲last指向新的尾结点pred
    } else {
        pred.next = succ;//中间插入，将后面部分连接
        succ.prev = pred;//中间插入，将前面部分连接
    }
    size += numNew;
    modCount++;
    return true;
}           

add插入元素

public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}
void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;//l指向尾结点
    //l前继节点 e新创建的节点 null后继节点
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    last = newNode;//设置新节点是尾结点
    if (l == null)//链表是否有元素
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;//设置尾结点的后继节点是newNode
    size++;
    modCount++;
    }           

set修改元素

public E set(int index, E element) {
    checkElementIndex(index);//验证index合法性
    Node<E> x = node(index);//找到index对应的节点
    E oldVal = x.item;//保存原有的
    x.item = element;//替换新值
    return oldVal;
}           

node根据index找到对应的节点元素

Node<E> node(int index) {
    if (index < (size >> 1)) {//如果index小于size的一半，从头节点开始找。否则从尾结点开始找
        Node<E> x = first;
        for (int i = 0; i < index; i++)
            x = x.next;
        return x;
    } else {//从尾结点开始找
        Node<E> x = last;
        for (int i = size - 1; i > index; i--)
            x = x.prev;
        return x;
    }
}           

get根据索引获取元素

public E get(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return node(index).item;//调用node获得节点，再取出值返回
}           

remove删除元素

public boolean remove(Object o) {
    if (o == null) {//如果o为空，先找到节点，通过unlink删除
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (x.item == null) {
                unlink(x);
                return true;
            }
        }
    } else {
        //先找到节点，通过unlink删除
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (o.equals(x.item)) {
                unlink(x);
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}           

unlink

E unlink(Node<E> x) {
    final E element = x.item;
    final Node<E> next = x.next;//后继节点
    final Node<E> prev = x.prev;//前继节点
    //删除节点的前继节点为null 
    if (prev == null) {
        first = next;//如果前继节点为空，将头结点指向next节点
    } else {
        prev.next = next;//删除元素的前继节点指向后继节点
        x.prev = null;//清空删除节点的前继节点
    }
    //删除节点的前继节点为null
    if (next == null) {
        last = prev;//如果后继节点为null，将尾结点指向prev节点
    } else {
        next.prev = prev;//删除元素的后继节点的前继节点指向prev节点
        x.next = null;//清空删除节点后前继节点
    }

    x.item = null;//清空元素
    size--;
    modCount++;
    return element;
}           

indexOf查找索引

public int indexOf(Object o) {
    int index = 0;
    if (o == null) {//o为空因为采用==判断否则用equals，都是头节点开始遍历
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (x.item == null)
                return index;
            index++;
        }
    } else {
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (o.equals(x.item))
                return index;
            index++;
        }
    }
    return -1;
}           

LinkedList的迭代器与ArrayList类似，这里面就不再分析了