Java进阶：【集合】linkedlist的原理，手写linkedlist，源码阅读

linkedlist

LinkedList 常用方法：

• 增加：addFirst(E e),addLast(E e),offer(E e),offerFirst(E e),offerLast(E e)
• 删除：poll(),pollFirst(),pollLast(),removeFirst(),removeLast()
• 修改：set(int index, E element)
• 查看：element()，getFirst(),getLast(),indexOf(Object o),lastIndexOf(Object o),peek(),peekFirst(),peekLast()
• 判断：

示例代码：

//    现有一个linkedlist集合对象
        public static void main(String[] args) {
            LinkedList<String> list = new LinkedList();
//          能否重复添加数据
            list.add("aaaa");
            list.add("bbbb");
            list.add("aaaa");
            list.add("cccc");
            System.out.println(list);
//            收尾添加
            list.addFirst("ffff");
            list.addLast("zzzz");
            System.out.println(list);
//            添加元素到尾端
            list.offer("ll");
            System.out.println(list);

            list.offerFirst("pp");
            list.offerLast("rr");
//            删除首个元素
            System.out.println(list);
            System.out.println("删除"+list.poll());//删除头上的元素，并且返回删除的元素
            System.out.println("删除"+list.pollFirst());
            System.out.println("删除"+list.pollLast());
            System.out.println(list);
//查找头尾元素
            System.out.println(list.peek());
            System.out.println(list.peekLast());
//            list.clear();

//           方法的举例
            System.out.println(list);
            System.out.println(list.pollLast());//如果没有返回null，不影响程序执行
            System.out.println(list.removeFirst());//Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException，会报错，

//            遍历
            System.out.println("----------");
//            1
            for (int i=0; i<list.size();i++){
                System.out.println(list.get(i));
            }
//            2
            for (String s : list) {
                System.out.println(s);
            }
//            3
            Iterator it = list.iterator();
            while (it.hasNext()){
                System.out.println(it.next());
            }
//            可能源码看到,这个迭代器相对好，内存上的节省
            for ( Iterator it1 = list.iterator();it1.hasNext();){
                System.out.println(it1.next());
            }

为什么有功能相同的方法：以

pollFirst(),pollLast(),

removeFirst(),removeLast()

为例：

removeFirst是早版本的

pollFirst是jdk1.6版本的

实测区别：

//           方法的举例
            System.out.println(list);
            System.out.println(list.pollLast());//如果没有返回null，不影响程序执行
            System.out.println(list.removeFirst());//Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException，会报错，

同样是空的集合，pollFirst删除第一个如果没有返回null，无报错，removeFirst会报错没有数据

相比之下1.6之后的方法提高了健壮性，其他类似方法与这一对一致,

遍历方式：

源码看到,这个迭代器相对好，内存上的节省，例子：

for ( Iterator it1 = list.iterator();it1.hasNext();){
                System.out.println(it1.next());
            }

linkedlist的原理

对比学习：

Arraylist数据结构：	Linledlist数据结构：
物理结构：紧密结构	物理结构：跳转结构
逻辑结构：线性表（数组）	逻辑结构：线性表（链表）

Linkedlist是双向链表：

简要底层原理图：

模拟一个linkedList

首先是我们的节点类

package linkedListPrc;

import javax.xml.soap.Node;

public class Test02 {//节点类
//    三个属性
//    上一个元素的地址
private Test02 pre;
//    当前存放的元素
private Object obj;
//    下一个元素的地址
private Test02 next;

    public Test02 getPre() {
        return pre;
    }

    public void setPre(Test02 pre) {
        this.pre = pre;
    }

    public Object getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public Test02 getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Test02 next) {
        this.next = next;
    }

    public Test02() {
    }
}

之后就是我们的mylist源码

public class MyLinkedList {
//   链中一个定有一个首节点
Test02 first;
//    链中一个有一个尾节点
Test02 last;
//    计数器
    int count =0;
//    提供一个构造器
    public  MyLinkedList(){

    }
//    元素添加方法
    public void add(Object o){
        if (first ==null){//证明添加的元素是第一个
//            那接下来我们需要吧添加的元素封装成一个node
            Test02 n = new Test02();
            n.setPre(null);
            n.setObj(o);
            n.setNext(null);
            first = n;
            last = n;
        }else {//证明以及不是链中的第一个节点了
//            先把添加的元素封装成一个node对象
            Test02 n = new Test02();
            n.setPre(last);
            n.setObj(o);
//            当前链中的最后一个节点的下一个元素要指向n
            last.setNext(n);
//            将最后一个节点变成n
            last = n;
        }
        count++;
    }
    public int getSize(){
        return count;
    }
//    通过下标得到元素
    public  Object getelByindex(int index){
        if (index>count){
            System.out.println("这个索引上没有数据，检查插入的元素是否达到查找索引的数量");
        }
//        获取链表的头元素
        Test02 n = first;
        for (int i = 0;i< index;i++){
//          一路next找到想要的元素
                n = n.getNext();
        }
          return n.getObj();
    }
}

linkdelist部分源码解读

public class LinkedList<E>{
     //长度
   transient int size = 0;

     //首位
    transient Node<E> first;

     //尾位
    transient Node<E> last;
    
     //封装节点对象方法
        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;
        }
    }
    
     //首元素
        transient Node<E> first;
     //尾元素
        transient Node<E> last;

	 //空构造器
            public LinkedList() 	{
    }
    //添加元素操作
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        return addAll(size, c);
    }
   
      void linkLast(E e) { //添加的元素e
        final Node<E> l = last;
           //将链表中的last节点给l，如果是第一个元素的话l为null
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
          //将元素封装为一个node的具体对象
        last = newNode;
           //将链表的为节点指向新创建的对象
        if (l == null)如果添加的是第一个节点
            first = newNode;//将链表的first节点只想为新节点
        else //如果添加的不是第一个节点
            l.next = newNode;//将l的下一个指向新的节点
        size++; //集合中元素数量加1
        modCount++;
    }
    
    //查找方法
        public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }
    
    //二分查找的方式遍历链表
        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;
        }
    }
    
}