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  • 或许你不知道(2):LinkedList

    ,基本的存储结构及数据存取

    LinkedListArrayList同属List的范畴,ArrayList实现了RandomAccess接口,通过索引随机访问效率较高,而LinkedList提供了直接访问首属的方法,由于链表的不规则性,要找到LinkedList里面的某个元素相对是比较困难的,但只要找它这个元素要对它进行更新操作是比较高效的。这种高效只通过LinkedList的构造方法就可见一斑。

     

     

     

    LinkedList用一个内部类Entry来保存数据。Entry有三个重要属性,element,下一元素next,上一元素previous.从构造方法中可以看出,当前的元素即初始化第一个元素

    header,它的下一元素等于它的上一元素等于本身,也就是当前只有一个header,处于初始化状态为空。它奠定了LinkedList存取元素的一个基本特征,每添加一个元素随机分配位置,但必然要指明它相邻位置的元素,如果需要更新,只需要通过next,previous两个属性重新指定到新的元素,即可完成。而不需要像ArrayList一样重新排列复制所有元素。

     

    看一下LinkedList是怎样添加元素的:

     

     

    首先,调用这两个方法,都会去调用addBefore()方法,然后传入元素和位置,如果是addFirst()则位置为header.next,如果是addLast()则位置为header,从字面上来理解header是头部的意思,怎么会在addLast()时把它当做位置呢?

     

    别急,我们先来看一下addBefor()的实现,如图:

     

     

    可以清楚的看到,当调用addLast(),传过来的位置header通过addBefore()调用Entry的构造方法,它指向的是next,也就是说,当前我要加的元素为element,它的next即下一个元素为header即第一个元素,那么它必然就是最后一个元素喽!但是新的问题出来了,如果是addFirst()呢,它传过来的位置为位置为header.next,同样会指向下一个,把header.next作为当前元素,那么header呢?Header在哪里?那它岂不是没有存储东西?通过观察刚开始的构造方法,实例化一个LinkedList的时候,header确实为空,这时长度size0,然后在对LinkedList进行存取操作的时候,都没有直接对header进行操作。这可以通过Entry类的remove(用户不可以直接调用)得到佐证。如果你要对header进行删除,会报NoSuchElementException()异常,表明根本就没有这个节点元素。如图:

     

    那么LinkedList为什么要设计这么一个header呢?

     

    我的理解有两点。1LinkedList底层以链表存储数据,不同于数组,在初始化的时候用户得到一个LinkedList的实例,在这之前,它必须得向内存要空间啊,数组由于可以分配连续的空间,因而可以申请预留空间,但链表由于随机的存储方式(总感觉这种表述不科学啊),如果申请太多预留空间造成较大浪费,所以只能一个,即是给header2header不存储数据,也不能算是浪费,因为它虽然没数据但通过nextprevious相当于前后的指针,为后进的数据提供安身之所,这是LinkedList存储或者叫算法的体现。

     

     

    事实上,本人觉得LinkedList最精妙最精华的部分就在于这个addBefor()这部分代码。

    前边讲到,既然从一开始的header都有指针,那么LinkedList不管存储多少数据,它必然有一个首尾结合类似于圆的指针链。那么它的往哪存放呢?从代码中可以看到,它实际上是在首或者尾(默认add()为尾)的地方,先打破前后的指针,插入这个位置,然后再通过nextprevious指向两旁。Remove()方法,与此类似,先打破被删除的元素指针,然后把它设为NULL.

     

     

    ,关于modCountDeque<E>

     

    上篇讲过,modCount保存存储集合被修改更新的次数。集合存储数据的载体Entry对象修饰符为transient,它不属于序列化的一部分。在集合迭代的时候需要用modCount来保证此时外部或其它线程不能对它进行更新修改。

     

    LinkedList实现了Deque接口,此接口又继承自Queue接口。对Queue不熟悉,队列的特性是先进先出。LinkedList中提供一些很少使用(至少本人)的方法都要是基于队列的民,如:peek(),poll(),offer().

     

    有意思有一个小细节是,当我们基于面向对象多态的思想定义一个LinkedList集合,List<String> link= new LinkedList<String>();发现无法调用上面提到的这些方法,必须使用LinkedList<String> link = new LinkedList<String>()才可以。

     

    先进先出:

     

     

     

     

     

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