LinkedList源码分析

最新推荐文章于 2024-11-01 08:30:00 发布
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本文详细解析了LinkedList的数据结构，基于双向链表实现的特性，以及其增删改查的方法原理。探讨了LinkedList无需预设容量、自动调整大小和删除元素后的内存自动回收机制，最后指出LinkedList在多线程环境下的非线程安全性。

LinkeList是List接口的另一种实现，它的底层是基于双向链表实现的，因此它具有插入删除快而修改慢的特点
LinkedList的主体是Node<E>，Node节点内部具有三个属性：
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LinkedList中有三个比较重要的字段：

  • size：表示数组中元素的个数
  • first：头节点引用
  • last：尾节点引用
    在这里插入图片描述
    LinkedList重载了两个构造函数：一个是无参构造函数，一个是传入外部集合的构造器，与ArrayList不同的是：LinkedList没有指定初始大小的构造器
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添加元素

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小结

  1. LinkedList是基于双向链表实现的，不论增删改查方法还是队列和栈的实现，都可通过操作结点实现
  2. LinkedList无需提前指定容量，因为基于链表操作，集合容量随着元素的加入自动增加
  3. LinkedList删除元素后集合占用的内存自动缩小，无需向ArrayList一样调用trimToSize()方法
  4. LinkedList的所有方法都没有进行同步，因此它不是线程安全的，应该避免在多线程环境下使用
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LinkedList` 通过 `first` 和 `last` 字段分别指向链表的首节点和尾节点，这样可以高效地进行头部和尾部的插入和删除操作。如果链表为空，则新节点既是 `first` 也是 `last`。- `unlinkFirst(Node f)`：断开头部节点的链接，并返回节点中的元素。- `unlinkLast(Node l)`：断开尾部节点的链接，并返回节点中的元素。- `unlink(Node x)`：断开指定节点的链接，并返回节点中的元素。
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先展示下效果 https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 遗传算法 - 简书 遗传算法的理论是根据达尔文进化论而设计出来的算法: 人类是朝着好的方向（最优解）进化，进化过程中，会自动选择优良基因，淘汰劣等基因。 遗传算法（英语：genetic algorithm (GA) ）是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法，是进化算法的一种。 进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的，这些现象包括遗传、突变、自然选择、杂交等。 搜索算法的共同特征为： 首先组成一组候选解 依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度 根据适应度保留某些候选解，放弃其他候选解 对保留的候选解进行某些操作，生成新的候选解 遗传算法流程 遗传算法的一般步骤 my_fitness函数 评估每条染色体所对应个体的适应度 升序排列适应度评估值，选出 前 parent_number 个 个体作为 待选 parent 种群（适应度函数的值越小越好） 从 待选 parent 种群 中随机选择 2 个个体作为父方和母方。 抽取父母双方的染色体，进行交叉，产生 2 个子代。 （交叉概率） 对子代（parent + 生成的 child）的染色体进行变异。 （变异概率） 重复3,4,5步骤，直到新种群（parentnumber + childnumber）的产生。 循环以上步骤直至找到满意的解。 名词解释 交叉概率：两个个体进行交配的概率。 例如，交配概率为0.8，则80%的“夫妻”会生育后代。 变异概率：所有的基因中发生变异的占总体的比例。 GA函数 适应度函数 适应度函数由解决的问题决定。 举一个平方和的例子。 简单的平方和问题 求函数的最小值，其中每个变量的取值区间都是 [-1, ...
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LinkedList是Java中提供的一个双向链表实现类，其内部维护了一个first和last节点，分别表示链表的头和尾。以下是LinkedList的源码分析： 1. 声明LinkedList类 ```java public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable { transient int size = 0; transient Node<E> first; transient Node<E> last; } ``` 2. 声明Node类 ```java 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. 实现LinkedList的方法 - add(E e)方法：将元素添加到链表末尾 ```java public boolean add(E e) { linkLast(e); return true; } 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++; } ``` - add(int index, E element)方法：将元素插入到指定位置 ```java public void add(int index, E element) { checkPositionIndex(index); if (index == size) linkLast(element); else linkBefore(element, node(index)); } 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++; } ``` - remove(int index)方法：删除指定位置的元素 ```java public E remove(int index) { checkElementIndex(index); return unlink(node(index)); } 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--; return element; } ``` - get(int index)方法：获取指定位置的元素 ```java public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; } 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; } } ``` 以上就是LinkedList的源码分析，通过对其源码的分析，我们可以更深入地理解链表的实现。
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