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简介
LinkedList是线性表的链式存储结构,它不要求逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻.因此没有随机存取的特点.同时链表在空间上的插入,删除时不需要移动.
LinkedList的数据结构为双向链表.双向链表由若干个节点构成.节点中包含三个信息-->1:上一个元素3:下一个元素3:数据域(保存节点的数据).
结构如下图所示
双向链表
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继承图
继承图
LinkedList实现了Queue(FIFO队列),Deque(双端队列),AbstractSequentialList(有序列表即不可随机存取)
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节点
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;
}
}
双端队列,指向前驱和后继.
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添加操作
/**
* 记录LinkedList节点数量
*/
transient int size = 0;
/**
* 首节点
*/
transient Node<E> first;
/**
* 尾节点
*/
transient Node<E> last;
/**
* 添加首节点
*/
private void linkFirst(E e) {
//保存首节点,为了获取first的下一个节点
final Node<E> f = first;
//构造新节点
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
//将首节点指向新节点
first = newNode;
//从此处我们可以看不出来,Java的实现不是保留一个空元素的header元素.
//也就是说不是依靠header.next==null来判断链表是否为空.而是靠f==null来判断为空.
//此处应该与remove对应.若remove掉最后一个元素,应该将last和first都置空
//此处也可是使用size==0来判断是否为空.
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
/**
* 添加尾节点
*/
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++;
}
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查找节点
/**
* 将搜索范围划分为low(0 -- size>>1)和high(size >> 1 --- size-1),增加查找效率
*/
Node<E> node(int 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;
}
}
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插入节点
public void add(int index, E element) {
//判断索引位置是否合法
checkPositionIndex(index);
//如果索引和size大小相同则插入尾节点.size总比索引大1
if (index == size)
linkLast(element);
else
//通过node(index)定位到,要插入位置的节点
linkBefore(element, node(index));
}
//a,b,c,d
//succ = c;
//pred = b;
//new node = e;
//c.prev = e;
//pred.next = e;
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
//保存前一个节点
final Node<E> pred = succ.prev;
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
//当前节点的位置指向新节点
succ.prev = newNode;
//首节点
if (pred == null)
first = newNode;
else
//将前一个节点指向当前节点
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
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删除节点
/**
*x：待删除的节点
*/
E unlink(Node<E> x) {
//保存删除的节点数据,返回给调用者
final E element = x.item;
//获取下一个节点
final Node<E> next = x.next;
//获取前一个节点
final Node<E> prev = x.prev;
//第一个节点
if (prev == null) {
first = next;
} else {
//不是第一个节点
prev.next = next;
//断开连接
x.prev = null;
}
//尾节点
if (next == null) {
last = prev;
} else {
//非尾节点
next.prev = prev;
//断开连接
x.next = null;
}
x.item = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
