LinkedList源碼

嗯 今天看下 LinkedList,這個 最后會總結寫 ArrayList 的區別吧

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  • 先看下構造函數

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

// 咳咳 怎么說呢 沒想到你是這樣的構造函數 什么都不干

在看LinkedList 的增刪改查之前 我們得有一個認知 就是LinkedList 的 數據結構是 鏈表(從名字就看出來了),他的每個 節點 都是存在一個 內部類中

    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;
        }
    }

Node 節點 可以看出 LinkedList 是 一個雙向鏈表 存了他自己 和 next 和 prev

接下去我們就可以 真正開始看 增刪改查了

老規矩看下 add

  • 增 add() ,addAll()

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

void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        // 構建 node 節點
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);

        //將最新的add  放到 最后    
        last = newNode;

        // 如果尾節點為空 新加入的變成 頭結點
        if (l == null)
            first = newNode;
        else// 否則 之前的last 的 next 連接到新加入的節點

            l.next = newNode;

        size++;// 數組size 變大

        modCount++; // 增加修改次數
    }

  • 刪 remove

根據對象


    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;
    }

根據 對象刪除 比較簡答 直接去 equals()

根據 下 標刪除


    public E remove(int index) {
        // 判斷是否越界
        checkElementIndex(index);

        return unlink(node(index));
    }

// 這段代碼用到了 二分法查找 出node 節點  
Node<E> node(int index) {
    // assert isElementIndex(index);
             //  有是size>>1  這個意思就是 size/2  (  >> 效率高)
            //    index list的左半部分的時候

    if (index < (size >> 1)) {

        Node<E> x = first;

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

// unlink 就是清楚所有 有關節點 的鏈接然后 刪除連接 節點前后 的 next 和prev 在相互連接
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;
    // 如果當前節點的 prev 為空  則當前節點的next 變成頭節點
    if (prev == null) {

        first = next;

    } else {//否則 prev的  next  連接  當前節點的next 

        prev.next = next;

        x.prev = null;

    }

    if (next == null) { //如果next 則 prev 變成last 

        last = prev;

    } else { // 否則 next  prev  連接  當前節點的prev

        next.prev = prev;

        x.next = null;
    }

    x.item = null;  // 當前節點 全部連接置空  (提醒jvm GC )
    size--; // 減少 數據大小
    modCount++; //增加修改次數
    return element;  // 彈出 當前節點的值
}

  • 改 set

    public E set(int index, E element) {

        checkElementIndex(index);
        // 查處 
        Node<E> x = node(index);
        // 
        E oldVal = x.item;
        // 修改
        x.item = element;
        //返回
        return oldVal;
    }

查 get


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

嗯 看起來都很簡單的樣子 從源碼來說 讓我看看其他的擴展

這得從昨天 貼的 最后一段代碼 說起 ArrayList 和 LinkedList遍歷的時候

從今天可以看出來 LinkedList get 是 二分法查找 而 ArrayList 的get 是 直接數組的下標取出來 當然是 ArrayList 遍歷快

我們在比較下 remove

回憶一下 ArrayList 增 是 調用底層本地 native 方法 整個數組 拷貝 移動的數組位置 之后 數組向前移動一位

但是LinkedList 增 移動的時候 就很簡單了 unlink 改變下 鏈表 移動元素 前后的 prev 和next 就好了 理論上來說 是Linked remove 快點

實驗下:

static final int N=50000;
static long timeListByPrev(List list){
    long start=System.currentTimeMillis();
    Object o = new Object();
    for(int i=0;i<N;i++)
        list.add(0, o);
    return System.currentTimeMillis()-start;
}
static long timeListByLast(List list){
    long start=System.currentTimeMillis();
    Object o = new Object();
    for(int i=0;i<N;i++)
        list.add(i);
    return System.currentTimeMillis()-start;
}

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("前置插入 ArrayList耗時:"+timeListByPrev(new ArrayList()));
    System.out.println("前置插入 LinkedList耗時:"+timeListByPrev(new LinkedList()));

    System.out.println("后置插入 ArrayList耗時:"+timeListByLast(new ArrayList()));
    System.out.println("后置插入 LinkedList耗時:"+timeListByLast(new LinkedList()));
}

out:
    前置插入 ArrayList耗時:288
    前置插入 LinkedList耗時:4
    后置插入 ArrayList耗時:4
    后置插入 LinkedList耗時:3

可以看出 差距很大 四舍五入 差100倍 (本機測試 不代表任何基準)

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