标签：java类集 linkedlist
LinkedList
LinkedList基于双向循环链表实现。也可以被当做堆栈，队列或双端队列进行操作。非线程安全。下面直接贴ArrayList的Java实现(只贴了部分代码)，来源JDK1.8.0_25/src.zip。
/**
* ****双向链表对应的数据结构*********
* 包含：节点值item
* 前驱 pre
* 后继next
* @param <E>
*/
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
//构造方法参数顺序:前驱 节点值 后继
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
//元素个数
transient int size = 0;
//指向第一个节点
transient Node<E> first;
//指向最后一个节点
transient Node<E> last;
//构造方法1--构造一个空列表
public LinkedList() {}
//构造方法2--构造一个包含指定collection中元素的列表，按collection的迭代器返回的顺序排列
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
//将e插入到链表第一个位置前面,注意可能修改last和first
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);//Node(前驱,元素,后继)
first = newNode;
if (f == null)
last = newNode;//插入前为空则last为其本身
else
f.prev = newNode;//若不为空则头结点前驱指向newnode
size++;
modCount++;
}
//将e插入到链表最后一个元素的后面
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++;
}
//在节点succ前插入元素为e的节点
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
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++;
}
//去除链表第一个元素
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
f.item = null;
f.next = null; // help GC
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
//去除链表最后一个元素
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;
final E element = l.item;
final Node<E> prev = l.prev;
l.item = null;
l.prev = null; // help GC
last = prev;
if (prev == null)
first = null;
else
prev.next = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
//删除节点x
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;
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;
}
//获取第一个元素，若为空，抛出异常
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
//获取第一个元素,若为空，抛出异常
public E getLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return l.item;
}
//去除第一个元素
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
//去除最后一个元素
public E removeLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkLast(l);
}
//将元素e添加为链表第一个元素
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
public int size() {
return size;
}
public boolean add(E e) {
linkLast(e);//添加到最后面
return true;
}
//可以去除null元素，从链表开始查找指定元素o
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;
}
//从LinkedList的末尾开始,将集合c添加到LinkedList中
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
//从LinkedList的index开始，将集合c中的元素添加到LinkedList中
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)//集合c为空，返回false
return false;
Node<E> pred, succ;//插入位置的前一个节点和插入位置的节点
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;//时刻注意修改first和last
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;//添加后链表大小
modCount++;
return true;
}
//清空双向链表
public void clear() {
for (Node<E> x = first; x != null; ) {
Node<E> next = x.next;
x.item = null;
x.next = null;
x.prev = null;
x = next;
}
first = last = null;
size = 0;
modCount++;
}
// Positional Access Operations
//获取指定位置元素
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
//设置指定位置元素值，并返回原来的值
public E set(int index, E element) {
checkElementIndex(index);
Node<E> x = node(index);
E oldVal = x.item;
x.item = element;
return oldVal;
}
//-----在index前添加元素值为element的节点----
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));
}
//删除指定位置节点
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
private boolean isElementIndex(int index) {
return index >= 0 && index < size;
}
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
private void checkElementIndex(int index) {
if (!isElementIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
//以前版本是entry,获取指定位置的节点
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
//若要查找位置小于双向链表的一半，则从前往后查找，否则从后往前查找，提高查找效率
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;
}
}
// Search Operations
//从前往后查找，返回值为o的节点位置，若不存在返回-1，可查找null位置
//查找的都是第一次出现的
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null)
return index;
index++;
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item))
return index;
index++;
}
}
return -1;
}
//从后往前查找，返回值为o的节点位置，若不存在返回-1，可查找null位置
//查找的都是第一次出现的
public int lastIndexOf(Object o) {
int index = size;
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index--;
if (x.item == null)
return index;
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index--;
if (o.equals(x.item))
return index;
}
}
return -1;
}
/*******作为队列使用的操作 Queue operations.************/
//返回第一个节点元素，若为空返回null，获取但不移除(不出队)
public E peek() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
//返回第一个节点元素，若为空抛出异常，相当于出队
public E element() {
return getFirst();
}
//出队，获取并移除表头
public E poll() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
public E remove() {
return removeFirst();
}
//入队，添加到表尾
public boolean offer(E e) {
return add(e);
}
/**** Deque operations****/
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
public E peekFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
public E pollFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
public E pollLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
public E pop() {
return removeFirst();
}
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
return remove(o);
}
//去除最后一次出现的指定节点,从后往前查找的第一个节点去除即可 可为null
public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
//返回index到末尾的全部节点对应的ListIterator对象
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
//List迭代器
private class ListItr implements ListIterator<E> {
private Node<E> lastReturned;//上一次返回的节点
private Node<E> next;//下一个节点
private int nextIndex;//下一个节点索引
//期望的改变计数，用来实现fail-fast机制
private int expectedModCount = modCount;
ListItr(int index) {
// assert isPositionIndex(index);
next = (index == size) ? null : node(index);
nextIndex = index;
} public Object clone() {
LinkedList<E> clone = superClone();
// Put clone into "virgin" state
clone.first = clone.last = null;
clone.size = 0;
clone.modCount = 0;
// Initialize clone with our elements
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
clone.add(x.item);
return clone;
}
LinkedList构造方法有2种，一个是无参构造方法，建立一个空的链表（头结点null） 另一个是先建立一个空链表，再调用addAll(c)用c中元素初始化。
说明：
LinkedList基于双向循环链表实现的，不存在容量不足和扩容，但是插入和删除的效率高。在插入一个结点时，新建一个node对象，找到插入节点的位置，改变前驱和后继。删除一个结点时，改变删除节点的前驱节点的后继和后继节点的前驱，不需要移动元素。
LinkedList容许元素为null，在查找和删除某元素时，都区分null和非null
LinkedList实现了栈和队列的操作，如push() pop() 等方法，为了区分不同的操作，很多方法名不一样，但是功能是一样的。
标签：java类集 linkedlist
原文地址：http://blog.csdn.net/u010498696/article/details/45875417
