LinkdeList源码笔记

惯例,笑话开头。


哈哈哈
阅读本文你可以掌握,LinkedList 相关知识点和细节。
目录
数据结构基础
LinkedList源码解析
面试知识

数据结构基础

链表的特点

1,链表查询数据,需要遍历整个链表,即便是做了优化,判断当前index,确定从前边遍历或者从后边遍历,时间复杂度仍是O(n)。
2,链表插入和删除的,首先需要找到当前插入的点,也需要遍历链表,然后把节点指针相连,所以时间复杂度也是O(n);但是为什么都说链表更适合插入和删除呢,因为链表查找的时间要比移动数据快很多。
3 ,内存利用率高,不会浪费内存(数组需要提前分配内存,链表则不需要,而且没有大小限制,内存也可以不连续)

单链表和双链表

单链表
缺点:每个节点只有一个next指针,只能一种遍历方式,
优点:单链表存储一个节点,就比较节省内存,当节点N无线大的时候,节省的内存还是挺可观的。
双链表
优点:每个节点有两个指针,可以从前边或者从后边遍历,利用二分查找,所以理论上双链表遍历效率是比单链表快的,
缺点:但是相对单链表来说占用内存相对较大

LinkedList源码解析

Node 节点代码
    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;
        }
    }
成员属性
属性
size 链表长度
first 头节点
last 尾节点
modCount failFast机制
 transient int size = 0;

    /**
     * Pointer to first node.
     * Invariant: (first == null && last == null) ||
     *            (first.prev == null && first.item != null)
     */
    transient Node<E> first;

    /**
     * Pointer to last node.
     * Invariant: (first == null && last == null) ||
     *            (last.next == null && last.item != null)
     */
    transient Node<E> last;

为什么定义两个节点?

如果只有一个头节点,添加数据就需要从头结点遍历拿到最后一个节点,这样时间复杂度O(n),数据量庞大的时候效果非常明显,定义一个last节点,添加单个数据的时间复杂度就变成了O(1).

 void linkBefore(E e) {

        Node newNode = new Node(e, null);
        Node next = first;

        if (next ==null){
            first =newNode;
        }else{
            //遍历找到最后一个节点
            for (int i = 0; i < size; i++){
                next = next.next;
            }
            next.next =newNode;
        }
  size++;
    }
这种写法 每次添加数据的时候需要找到最后一个节点,时间复杂度O(n);

    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++;
    }
定义一个last节点,添加就变成了O(1)级别
构造方法
    public LinkedList() {
    }

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

第二种,把当前数据转换成数组,然后遍历数组,创建Node节点添加到链表中。

为什么使用双链表?

单链表遍历只能一个方向遍历,时间复杂度O(n),使用双链表可以两个方向遍历,时间复杂度O(n/2),当N足够大其实也是O(n),但是这样实际减少了遍历消耗。

 */
    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;
        }
    }

面试知识

LinkdeList 面试大部分是对比ArrayList 来的。
1,为什么实现不是单链表
答 :空间换时间,消耗了一定空间,遍历的时候速度相对来说加快一倍。
2,为什么定义两个节点?
答:优化了添加的时间复杂度,一个节点需要遍历找到最后的节点,定义一个尾节点,使得添加时间复杂度从O(n)降低为O(1);
3,什么时候使用Arraylist 什么时候使用lindekList?
答:如果需要频繁移除或者中间插入这种,arraylist都需要调用arraycopy比较消耗性能,这种时候需要考虑linkedlist,如果只是遍历就用arraylist 查询级别O(1);linkedlist查询虽然做了优化,(二分查找) 但是数据足够大还是o(n)级别。

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