LinkedList的源码分析(基于jdk1.8)

1.初始化

public LinkedList() {
}

并未开辟任何类似于数组一样的存储空间，那么链表是如何存储元素的呢？

2.Node类型

存储到链表中的元素会被封装为一个Node类型的结点。并且链表只需记录第一个结点的位置和最后一个结点的位置。然后每一个结点，前后连接，就可以串起来变成一整个链表。

transient Node<E> first;//指向链表的第一个结点

transient Node<E> last;//指向链表的最后一个结点
   
//LinkedList中有一个内部类Node类型 
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;
    }
}

3.添加元素

public boolean add(E e) {
    //默认链接到链表末尾
    linkLast(e);
    return true;
}
void linkLast(E e) {
    //用l记录当前链表的最后一个结点对象
    final Node<E> l = last;

    //创建一个新结点对象，并且指定当前新结点的前一个结点为l
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);

    //当前新结点就变成了链表的最后一个结点
    last = newNode;

    if (l == null)
　　　　  //如果当前链表是空的，那么新结点对象，同时也是链表的第一个结点
        first = newNode;
    else
        //如果当前链表不是空的，那么最后一个结点的next就指向当前新结点
        l.next = newNode;

   //元素个数增加
    size++;

   //修改次数增加
    modCount++;
}

4.删除元素

public boolean remove(Object o) {
   //分o是否是null讨论，从头到尾找到要删除的元素o对应的Node结点对象，然后删除
    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;
}
E unlink(Node<E> x) {
    final E element = x.item;
    //用next记录被删除结点的后一个结点
    final Node<E> next = x.next;
    //用prev记录被删除结点的前一个结点
    final Node<E> prev = x.prev;

    if (prev == null) {
       //如果删除的是第一个结点，那么被删除的结点的后一个结点将成为第一个结点
        first = next;
    } else {
        //否则被删除结点的前一个结点的next应该指向被删除结点的后一个结点
        prev.next = next;
        //断开被删除结点与前一个结点的关系
        x.prev = null;
    }

    if (next == null) {
        //如果删除的是最后一个结点，那么被删除结点的前一个结点将变成最后一个结点
        last = prev;
    } else {
        //否则被删除结点的后一个结点的prev应该指向被删除结点的额前一个结点
        next.prev = prev;

        //断开被删除结点与后一个结点的关系
        x.next = null;
    }
    //彻底把被删除结点变成垃圾对象
    x.item = null;

   //元素个数减少
    size--;

    //修改次数增加
    modCount++;
    return element;
 }

5.指定位置插入元素

public void add(int index, E element) {
    //检查索引位置的合理性
    checkPositionIndex(index);

    if (index == size)
        //如果位置是在最后，那么链接到链表的最后
        linkLast(element);
    else
        //否则在链表中间插入
        //node(index)表示找到index位置的Node对象
        linkBefore(element, node(index));
}
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
    // pred记录被插入位置的前一个结点
    final Node<E> pred = succ.prev;
    //构建一个新结点
    final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
    //把新结点插入到succ的前面
    succ.prev = newNode;
    //如果被插入点是链表的开头，那么新结点变成了链表头
    if (pred == null)
        first = newNode;
    else
       //否则pred的next就变成了新结点
        pred.next = newNode;
   //元素个数增加
    size++;
   //修改次数增加
    modCount++;
 }

6.总结

对于频繁的插入或删除元素的操作，建议使用LinkedList类，效率较高。因为不涉及到移动元素，只需要修改前后结点的关系。也不需要涉及到扩容

此类虽然提供按照索引查找与操作的方法，但是效率不高，如果需要按索引操作，那么建议使用动态数组