数据结构复习之LinkedList源码分析

测试样例代码

package SourceTest;

import java.util.LinkedList;

public class LinkedListTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList list = new LinkedList();
        list.add("Hello");
        list.add("World");
        String string = (String) list.get(1);
        System.out.println();
    }
}

先对源码的变量进行分析

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    transient int size = 0;

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

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

观察LinkedList类定义的变量为size、first头节点、last尾节点

对LinkedList的add方法进行分析

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

进入linkLast方法,传入一个输入的元素

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++;
    }

将尾节点赋值给Node
创建新节点保存原来尾节点、要插入的元素的值、和对应指针
进入Node类可以看到Node是LinkedList的一个静态内部类，提供一个有参构造，从参数可以看出LinkedList底层维护的是一个双向链表

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;
            //后驱节点
            this.next = next;
            //前驱节点
            this.prev = prev;
        }
    }

之后回到linkLast方法，将新添加的元素赋值给last，即运用尾插法向双向链表中插入元素
if判断原last节点是否为空，不为空将l.next指向新插入节点。形成如下结构
将链表长度增加

对LinkedList的get方法进行源码分析

public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }

可以看出get方法只调用checkElementIndex方法，传入一个int的索引，进入checkElementIndex方法

    private void checkElementIndex(int index) {
        if (!isElementIndex(index))
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

调用了isElementIndex方法用来判断元素索引，追踪可以看到只要index大于0并小于当前链表长度就可以

    private boolean isElementIndex(int index) {
        return index >= 0 && index < size;
    }

以上代码相当于判断我们输入的index是否正确，如果正确调用node()方法，返回取到的值，进入node方法进行追踪

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