JDK源码系列（1）----LinkedList 源码分析-优快云博客

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LinkedList 源码分析

LinkedList 实现List、Deque接口，是列表的链式实现，可以存储列表数据，也可以用作栈和队列。

1.成员变量

transient int size = 0;     // 存储节点个数

transient Node<E> first;    // 存储首节点

transient Node<E> last;     // 存储末尾节点

2.基本结构 - 双向链表

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.核心方法分析

3.1 add方法

添加一个元素到队尾。

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

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

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

内部方法 linkLast构造一个Node节点，并将其链接到末尾，并根据情况修改first、last节点信息。

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++;
}

内部方法 linkBefore构造一个Node节点，并将其链接到succ节点之前，并根据情况修改first节点信息。

void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
  final Node<E> pred = succ.prev;
  final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
  succ.prev = newNode;
  if (pred == null)
    first = newNode;
  else
    pred.next = newNode;
  size++;
  modCount++;
}

3.2 remove方法

移除位于链表第index个的节点

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

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;
}

内部方法unlink，获取节点x的前驱与后继，将前驱节点的后继设置为x节点的后继节点，将后继节点的前驱设置为x节点的前驱，根据节点x的所在位置是否为首节点或尾节点，调整first、last的值。

E unlink(Node<E> x) {
  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;
}

3.3 get 方法

get方法获取index位置的节点的值。

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

node方法判断index位于前半段还是后半段，通过向前/向后遍历获取指定节点。

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;
  }
}

3.4 set方法

set方法修改index所指节点的值。

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

3.5 Deque 方法

peek() : 获取队头元素值,不移除节点。
poll() : 获取并移除队头节点，queue出队操作。
offer() : 添加一个元素到链表末尾，queue入队操作。
push() : 添加一个元素到队头，stack 压栈操作。
pop() : 获取并移除队头元素，stack出栈操作。

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

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

public boolean offer(E e) {
  return add(e);
}

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

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