LinkedList 的源码分析

LinkedList是基于双向链表数据结构来存储数据的，以下是对LinkedList  的 属性，构造器 ，add(E e),remove(index),get(Index),set(inde,e)进行源码分析：

属性：

transient int size = 0;    //记录集合的大小

    /**
     * Pointer to first node.
     * Invariant: (first == null && last == null) ||
     *            (first.prev == null && first.item != null)
     */
    transient Node<E> first;  //指向首节点对象

    /**
     * Pointer to last node.
     * Invariant: (first == null && last == null) ||
     *            (last.next == null && last.item != null)
     */
    transient Node<E> last;    //指向末节点对象

2构造器：

public LinkedList() {   //构造空的LinkedList对象
}

 public LinkedList(Collection<? extends E> c) {   //构造对象，将集合元素添加到新集合中
       this();
        addAll(c);
    }

3：方法：add(E e)

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

linkedLast(e) 源码

/**
     * Links e as last element.
     */
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;      //将原来的最末节点对象暂存 l 引用
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);  /构建新的Node对象
        last = newNode;              //将链表对象的last引用指向新增的节点元素
        if (l == null)               
            first = newNode;         //如果不存在之前指向的节点，则first引用指向新创建的节点对象
        else
            l.next = newNode;        //存在前一个节点，之前最后节点对象的next指向新建的节点对象
        size++;                      //结合的长度加1
        modCount++;
    }

Node对象的构造器如下：

private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {  //参数为 l:之前的最后一个节点, element:需要新增的元素, next null
            this.item = element;   //要增加的元素
            this.next = next;      //新增节点的next指向为null
            this.prev = prev;      //新增节点的prev指向之前的节点
        }
    }

remove方法：

 public E remove(int index) {    //删除指定索引的元素
        checkElementIndex(index);   //检查是否索引越界
        return unlink(node(index));  
    }

node(index) 的源码如下：

Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);

        if (index < (size >> 1)) {   //获取到一般长度的集合索引值  
            Node<E> x = first;        //暂存链表中首节点对象
            for (int i = 0; i < index; i++)  //遍历前半段集合节点
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }

这里有点繁琐，举个具体的实例说明：比如需要删除index=5;的节点对象，假设结合的长度为20

则调用 node(5) 方法后返回的是什么呢？假设Node(0) 为起始位置　　

此时：初始：x=Node(0),当i=0   x=Node(1)    i=1   x=Node(2)…… 当i=5-1  x=Node(5)   此时就定位到了需要删除的节点对象 即 Node(index)

接下来调用:   unlink(node(index))  继续以index=5为例

E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;     //Node(5).data
        final Node<E> next = x.next;  //next=Node(6)
        final Node<E> prev = x.prev;  //prev=Node(4)

        if (prev == null) {
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;       //Node(4).next=Node(6)
            x.prev = null;          //Node(5).prev=null
        }

        if (next == null) {
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;       // Node(6).prev=Node(4)
            x.next = null;          //Node(5).next=null  回收
        }

        x.item = null;             //Node(5)=null
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }

这样就完成了  Node(index-1).next=Node(index+1)   Node(index+1).prev=Node(index-1)   Node(index).data=null  Node(index).prev=null　 Node(index).next=null  完成了删除动作  删除相应的索引的节点

删除第一个节点和删除最后一个节点的原理类似；

Get(int index) 方法：

public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);   //检查索引是否越界
        return node(index).item;    //node(index) 在删除的方法中分析过，返回索引为index的节点对象， 所以get方法 返回的是该索引节点的存储数据对象

}

set(index,e) 方法：

public E set(int index, E element) {
        checkElementIndex(index);
        Node<E> x = node(index);     //调用node(index)放回Node(index)
        E oldVal = x.item;           
        x.item = element;            //将 Node(index)的引用指向新的对象

return oldVal; }

　到此LinkedList的源码分析结束了：

mark:使用LinkedList 时，使用的是链表结构，当调用add()方法时，默认添加到最后一个，集合不需要扩充，减少内存消耗；

但是当LinkedList 进行指定索引的查询，元素替换，删除，需要对集合从first指向开始进行遍历一遍才能进行，有相应的计算复杂度；使用时应当考虑到这一点