LinkedList源码分析

Node节点类

Node节点用于指向上一个节点和下一个节点、还有存在在链表中的值

private static class Node<E> {
    // 传入链表中的值
    E item;
    // 用于指向下一个Node节点
    Node<E> next;
    // 用于指向上一个Node节点
    Node<E> prev;
	
    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}

LinkedList类

class LinkedList<E>
	extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    // 当前链表中的Node节点数量
    transient int size = 0;
	// 一个Node节点、一直指向头节点
    transient Node<E> first;
	// 一个Node节点、一直指向尾节点
    transient Node<E> last;

    public LinkedList() {}

    // 将单列集合的值赋值给当前链表
    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        // 将单列集合的值赋值给当前链表
        addAll(c);
    } 
}

增

// 将一个单例集合的值全部赋值给当前链表、默认是往尾部添加
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    return addAll(size, c);
}

// 将一个单例集合的值全部赋值给当前链表、传入想要添加进去的位置
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    // 索引越界检查
    checkPositionIndex(index);

	// 将单例集合转换为 Object数组
    Object[] a = c.toArray();
    // 数组长度
    int numNew = a.length;
    // 长度为0则返回false
    if (numNew == 0)
        return false;
	
    // pred节点 - new Node<Object>、new Node<Object> - succ节点、即在它们中间插入Object数组、然后将链表完善 pred.next = 中间插入的Node节点头部、succ.prev = 中间插入的Node节点的尾部
    Node<E> pred, succ;
    // 索引位置和链表数量一致则代表要插入到尾部、所有succ节点就不需要了、
    if (index == size) {
        succ = null;
        pred = last;
    } else {
        // node(index): 获取要插入位置的Node节点、后续给Node节点赋值next
        succ = node(index);
        // pred就要succ的下一个节点、数组在它们中间插入
        pred = succ.prev;
    }
	
    // 遍历数组、依次传入链表
    for (Object o : a) {
        // 抑制未检查的转化
        @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
        // 将数组中的值传给Node节点
        Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
        // 当pred为空则代表当前链表没有Node节点存在、所有链表的头节点既是上面创建的Node节点
        if (pred == null)
            first = newNode;
        else
            pred.next = newNode;
        pred = newNode;
    }
	
    // succ为null代表插入的位置是尾部或者插入的链表为空、所有需要操作链表的尾节点
    if (succ == null) {
        last = pred;
    } else {
        // 插入的位置是在链表的中间、插入位置的next和prev设置即可
        pred.next = succ;
        succ.prev = pred;
    }
	
    // 链表数量计算
    size += numNew;
    // 修改次数、用于迭代器使用、当别的线程修改了当前链表、会导致抛出异常
    modCount++;
    return true;
}

// 往链表头部插入
public void push(E e) {
    addFirst(e);
}

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

private void linkFirst(E e) {
    // 先获取头节点
    final Node<E> f = first;
    // 创建Node节点、并把要插入的值传入、由于是头节点、所有传入null
    final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
    // 链表头节点更改为新创建的Node节点
    first = newNode;
    // 检查之前的头节点是否为null
    if (f == null)
        // 为null代表之前链表为空、尾部节点也为新创建的Node节点
        last = newNode;
    else
        // 将之前头节点的上一个Node节点更新为新创建Node节点
        f.prev = newNode;
    // 链表数量更新
    size++;
    modCount++;
}

删

public E remove(int index) {
    // 链表索引越界检查
    checkElementIndex(index);
    // 返回删除的索引Node节点的值
    return unlink(node(index));
}

// 主要操作就是把要删除Node节点的上一个节点和下一个节点重新连接、然后重新设置一个链表的头节点和尾节点
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;
}

改

public E set(int index, E element) {
    // 链表索引检查
    checkElementIndex(index);
    // 直接获取对应索引的Node节点
    Node<E> x = node(index);
    // 先获取当前索引的值以返回
    E oldVal = x.item;
    // 修改索引指向的Node节点的值
    x.item = element;
    return oldVal;
}

查

public E get(int index) {
    // 链表索引检查
    checkElementIndex(index);
    // 获取对应索引的值
    return node(index).item;
}

Node<E> node(int index) {
    // size >> 1 等于 size数量除以2、看是从头节点查询过去快还是尾节点快
    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;
    }
}

检查方法

// 检查链表索引是否越界、即小于0或者大于当前链表数量、越界则抛出一个异常、由于是非受检异常、所有不需要进行捕获
private void checkPositionIndex(int index) {
    if (!isPositionIndex(index))
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

// 链表索引越界检查
private boolean isPositionIndex(int index) {
    return index >= 0 && index <= size;
}

// 链表索引越界检查
private void checkElementIndex(int index) {
    if (!isElementIndex(index))
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
// 链表索引越界检查、索引不能为链表数量、因为从0开始
private boolean isElementIndex(int index) {
    return index >= 0 && index < size;
}