Java 集合系列（三）—— LinkedList

以脑图的形式来展现Java集合知识，让零碎知识点造成体系

LinkedList

   LinkedList是一种能够在任何位置进行高效地插入和删除操做的有序序列。
   它的最基本存储结构是一个节点：每一个节点将存储对象，以及先后节点的引用。

结构图

 

LinkedList 结构体

   从上面的结构图中，咱们能够了解到 ListedList 底层是基于双向链表实现的。
   围起来的能够当作 LinkedList 类，它定义了三个 transient 成员变量：first、last、size。这三个变量是整个 LinkedList 类的关键点。

1. 因为是双向链表（每一个node都有保存先后节点的引用），所以咱们无论是由 first 仍是 last 节点开始迭代，均可以将整个链表的数据找出来；
2. 在查询、随机插入以及set等操做都有涉及 size 判断；
3. 因为 LinkedList 是双向链表，类中只存储了首尾两个节点，所以查询第n个元素都要从头遍历进行查找。

源码分析

　　add(E e)  源码分析

 1     /**
 2  * Appends the specified element to the end of this list.  3  *  4  * <p>This method is equivalent to {@link #addLast}.  5  *  6  * @param e element to be appended to this list  7  * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})  8      */
 9     public boolean add(E e) { 10  linkLast(e); 11         return true; 12  } 13     
14     /**
15  * Links e as last element. 16      */
17     void linkLast(E e) { 18         final Node<E> l = last;                             // 将当前最后一个元素寄存在 l
19         final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);     // new 一个新节点：pre的引用为l；存储元素为e；next的引用为null
20         last = newNode;                                     // 将新节点引用覆盖成员变量 last
21         if (l == null) 22             first = newNode;                                // 若l为null，说明以前链表为空，此时新节点为首个元素
23         else
24             l.next = newNode;                               // 不然，更新l的next引用
25         size++;                                             // size+1
26         modCount++;                                         // 非查询操做 modCount 都会 +1
27     }

　　add(int index, E element) 方法分析

 1     /**
 2  * Inserts the specified element at the specified position in this list.  3  * Shifts the element currently at that position (if any) and any  4  * subsequent elements to the right (adds one to their indices).  5  *  6  * @param index index at which the specified element is to be inserted  7  * @param element element to be inserted  8  * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}  9      */
10     public void add(int index, E element) { 11         checkPositionIndex(index);  // 检查 index 是否大于 size
12 
13         if (index == size) 14             linkLast(element);      // 直接在链表末尾追加
15         else
16             linkBefore(element, node(index));   // 插入index 节点前面
17  } 18     
19     
20     // 检查 index 是否超出范围 超出则抛出 IndexOutOfBoundsException
21     private void checkPositionIndex(int index) { 22         if (!isPositionIndex(index)) 23             throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); 24  } 25 
26     /**
27  * Tells if the argument is the index of a valid position for an 28  * iterator or an add operation. 29      */
30     private boolean isPositionIndex(int index) { 31         return index >= 0 && index <= size; 32  } 33     
34     
35     
36     /**
37  * 根据 index 查找 node 38  * 该方法利用了双向链表的特性，index 距离哪一个链表头近就从哪边开始开始遍历 39  * 时间复杂度为 O(n/2)； 40  * 当 index 接近 size 的中间值时，效率最低 41  * Returns the (non-null) Node at the specified element index. 42      */
43     Node<E> node(int index) { 44         // assert isElementIndex(index);
45 
46         if (index < (size >> 1)) {          // size 右移一位（除以2）
47             Node<E> x = first; 48             for (int i = 0; i < index; i++) 49                 x = x.next; 50             return x; 51         } else { 52             Node<E> x = last; 53             for (int i = size - 1; i > index; i--) 54                 x = x.prev; 55             return x; 56  } 57     }

 

优缺点

优势

• 增删元素效率高（只须要更新节点附近的引用便可）

缺点

• 因为查询须要进行遍历，所以效率低

 

知识脑图

From Java Core Knowledge Tree

 

LinkedList 脑图

 

　　在 github 上建了一个 repository ，Java Core Knowledge Tree，各位看官如果喜欢请给个star，以示鼓励，谢谢。
https://github.com/suifeng412/JCKTree

 

（以上是本身的一些看法，如有不足或者错误的地方请各位指出）

 做者：那一叶随风   http://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/

 原文地址： http://www.javashuo.com/article/p-eqovuejw-ca.html

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原文出处：https://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/p/10626564.html