本篇內(nèi)容介紹了“從面試角度怎么分析LinkedList源碼”的有關(guān)知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細(xì)閱讀,能夠?qū)W有所成!
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注:本系列文章中用到的jdk版本均為java8
LinkedList類圖如下:
LinkedList底層是由雙向鏈表實現(xiàn)的。鏈表好比火車,每節(jié)車廂包含了車廂和連接下一節(jié)車廂的連接點。而雙向鏈表的每個節(jié)點不僅有指向下一個節(jié)點的指針,還有指向上一個節(jié)點的指針。
在LinkedList源碼中有一個Node靜態(tài)類,源碼如下:
private static class Node{ E item; Node next; Node prev; Node(Node prev, E element, Node next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
一個Node節(jié)點包含三個部分,分別是
item:數(shù)據(jù)
next:下一個節(jié)點的指針
prev:上一個節(jié)點的指針
LinkedList的主要變量如下:
// 集合中的元素數(shù)量 transient int size = 0; /** * 首節(jié)點的指針. * Invariant: (first == null && last == null) || * (first.prev == null && first.item != null) */ transient Nodefirst; /** * 尾結(jié)點的指針. * Invariant: (first == null && last == null) || * (last.next == null && last.item != null) */ transient Node last;
一、添加元素
LinkedList支持在任意節(jié)點位置添加元素,不僅提供了集合常用的add()方法,還提供了addFirst()和addLast(),add()方法默認(rèn)調(diào)用addLast()方法,也就是默認(rèn)是往鏈表尾部插入元素的。
add()方法源碼:
public boolean add(E e) { linkLast(e); return true; }
1.1 尾部插入元素
linkLast()源碼如下:
void linkLast(E e) { final Nodel = last; final Node newNode = new Node<>(l, e, null); last = newNode; if (l == null) first = newNode; else l.next = newNode; size++; modCount++; }
我們來畫張圖演示一下如何給鏈表尾部插入元素:
假如鏈表中沒有元素
對應(yīng)源碼中的if語句,如果沒有元素則新增的這個節(jié)點為鏈表中唯一的一個元素,既是首節(jié)點,又是尾結(jié)點,前一個元素的指針和后一個元素的指針都是null。這里注意head節(jié)點不是第一個節(jié)點,head節(jié)點只是標(biāo)識了這個鏈表的地址。
假如鏈表中有元素
對應(yīng)源碼中else語句。先將新增的元素當(dāng)成Last節(jié)點,然后將原來的Last節(jié)點的next指向新節(jié)點。
else l.next = newNode;
一圖勝前言,畫個圖是不是什么都明白了。
1.2 頭部插入元素
linkFirst()源碼如下:
private void linkFirst(E e) { final Nodef = first; final Node newNode = new Node<>(null, e, f); first = newNode; if (f == null) last = newNode; else f.prev = newNode; size++; modCount++; }
還是根據(jù)上面的圖來解讀一下源碼,先將第一個節(jié)點賦值給中間變量f,將新節(jié)點newNode賦值給first節(jié)點。如果鏈表沒有元素,則Last節(jié)點和First節(jié)點都是新插入的節(jié)點newNode,否則,將原來的First節(jié)點的頭指針指向新節(jié)點。
二、刪除元素
LinkedList提供的刪除方法有根據(jù)索引和元素刪除,除此之外還提供刪除第一個元素和最后一個元素的方法,這里我們只分析一下根據(jù)索引刪除的方法。
public E remove(int index) { checkElementIndex(index); return unlink(node(index)); }
checkElementIndex(index)方法就是用來判斷傳輸?shù)乃饕凳欠窈戏?,不合法則拋出數(shù)組越界異常。重點來看一下unlink(node(index))方法是如何刪除元素的。
node(index)方法源碼:
node(index)方法就是根據(jù)索引獲取該索引位置的節(jié)點
Nodenode(int index) { // assert isElementIndex(index); // 如果指定下標(biāo) < 一半元素數(shù)量,則從首結(jié)點開始遍歷 // 否則,從尾結(jié)點開始遍歷 if (index < (size >> 1)) { Node x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } }
unlink(Node
E unlink(Nodex) { // assert x != null; final E element = x.item; final Node next = x.next; final Node 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; }
畫張圖分析一下刪除是如何進(jìn)行的:
鴻蒙官方戰(zhàn)略合作共建——HarmonyOS技術(shù)社區(qū)
假設(shè)刪除的是第一個元素:則它的prev==NULL,我們需要將他的后一個元素(圖中的second)作為第一個元素
假設(shè)刪除的是最后一個元素,則它的next==null,我們需要將他的前一個元素(圖中的second)作為最后一個元素
如果是中間的任意元素,則需要將它的前一個元素的next指針指向它的后一個元素,同時將它的后一個元素的prev指針指向它的前一個元素。
“從面試角度怎么分析LinkedList源碼”的內(nèi)容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章!