源码篇-LinkedList

一、添加结点

1、添加头结点

public void addFirst(E e) {
    linkFirst(e);
}

private void linkFirst(E e) {
    final Node<E> f = first;
    final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
    first = newNode;
    if (f == null)
        last = newNode;
    else
        f.prev = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

• 创建一个头结点为null，下一结点执行first结点的新结点
• 如果旧first结点为null，则当前结点为first结点，否则将旧first结点的前结点指向新创建的结点
• 元素个数加1
• 修改次数加1

2、添加尾结点

public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}

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++;
}

• 创建前一个结点为last结点，下一个结点为null的新结点
• 如果旧last结点为null，那么新创建的结点为last结点；否则将旧last结点的下一个结点指向新创建的结点
• 元素个数加1
• 修改次数加1

3、在指定索引位置添加单个结点

public void add(int index, E element) {
    checkPositionIndex(index);

    if (index == size)
        linkLast(element);
    else
        linkBefore(element, node(index));
}

• 如果索引位置是末尾，则直接调用linkLast在链表末尾添加结点
• node(index)找到当前索引的结点
• linkBefore将结点添加至索引位置的前面

4、向链表添加集合

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

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    checkPositionIndex(index);

    Object[] a = c.toArray();
    int numNew = a.length;
    if (numNew == 0)
        return false;

    Node<E> pred, succ;
    if (index == size) {
        succ = null;
        pred = last;
    } else {
        succ = node(index);
        pred = succ.prev;
    }

    for (Object o : a) {
        @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
        Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
        if (pred == null)
            first = newNode;
        else
            pred.next = newNode;
        pred = newNode;
    }

    if (succ == null) {
        last = pred;
    } else {
        pred.next = succ;
        succ.prev = pred;
    }

    size += numNew;
    modCount++;
    return true;
}

• 如果index等于size，那么将succ置为null，pred置为最后一个结点；否则调用node(index)获得succ，将succ前结点置为pred
• 遍历对象数值a，分别创建结点，添加至链表中
• 如果后继节点succ为null，那么设置尾结点；如果后继节点不为null，设置前置结点的下一个结点为后置结点，后置结点的前一个结点为前结点
• 结点数量加1
• 修改次数加1

二、获取结点

1、根据索引获取元素

public E get(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return node(index).item;
}

Node<E> node(int index) {
    // assert isElementIndex(index);

    if (index < (size >> 1)) {
        Node<E> x = first;
        for (int i = 0; i < index; i++)
            x = x.next;
        return x;
    } else {
        Node<E> x = last;
        for (int i = size - 1; i > index; i--)
            x = x.prev;
        return x;
    }
}

• 校验索引值index
• 通过二分法获取结点，从链表头部开始遍历获取结点
• 最后返回结点中的元素

2、获取头结点元素

public E peek() {
    final Node<E> f = first;
    return (f == null) ? null : f.item;
}

3、获取头结点元素并删除

public E pop() {
    return removeFirst();
}

public E removeFirst() {
    final Node<E> f = first;
    if (f == null)
        throw new NoSuchElementException();
    return unlinkFirst(f);
}

private E unlinkFirst(Node<E> f) {
    // assert f == first && f != null;
    final E element = f.item;
    final Node<E> next = f.next;
    f.item = null;
    f.next = null; // help GC
    first = next;
    if (next == null)
        last = null;
    else
        next.prev = null;
    size--;
    modCount++;
    return element;
}

• 获取头结点，如果头结点为null，抛出异常
• unlinkFirst是去除头结点中的元素，并将下一个结点作为头结点，最后返回元素

public E poll() {
    final Node<E> f = first;
    return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}

private E unlinkFirst(Node<E> f) {
    // assert f == first && f != null;
    final E element = f.item;
    final Node<E> next = f.next;
    f.item = null;
    f.next = null; // help GC
    first = next;
    if (next == null)
        last = null;
    else
        next.prev = null;
    size--;
    modCount++;
    return element;
}

• poll返回头结点，并将头结点的下一个结点作为头结点
• 头结点为null不抛出异常

三、修改结点元素值

1、根据索引值更改结点的元素值

public E set(int index, E element) {
    checkElementIndex(index);
    Node<E> x = node(index);
    E oldVal = x.item;
    x.item = element;
    return oldVal;
}

• 校验index
• 根据index获取结点
• 最后更改结点元素

四、删除结点

1、删除头结点

public E remove() {
    return removeFirst();
}

public E removeFirst() {
    final Node<E> f = first;
    if (f == null)
        throw new NoSuchElementException();
    return unlinkFirst(f);
}

2、根据索引值删除结点

public E remove(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return unlink(node(index));
}

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;
}

3、根据结点删除

    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;
    }

• 查找到对应的结点，如果传入对象值为null，则用==判断是否相等，若不为null，根据实现的equals函数判断是否相等
• 调用unlink删除相应的结点