
Java LinkedList源码解析
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更新于2024-08-26
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"LinkedList.pdf 是一份关于Java中的LinkedList数据结构的学习资料,主要涵盖了LinkedList的源码分析,包括其内部节点结构、构造函数以及添加元素的方法等。这份资料可能是作者自学过程中整理的,可能存在一些错误,期待他人的指正。"
在Java中,LinkedList是一个实现了List接口的双链表数据结构,它不支持快速随机访问,但在插入和删除操作上具有较高的效率。LinkedList内部由Node节点对象构成,每个Node包含了数据元素以及指向前后节点的引用。LinkedList维护了两个关键的指针——first(头指针)和last(尾指针),用于标识链表的开始和结束。
1. Node类:
- Node是LinkedList的内部类,存储数据元素E以及指向前一个和后一个节点的引用。
- 每个Node实例包含一个`item`字段,用于存储数据元素。
- 另外有两个`next`和`prev`字段,分别表示当前节点的后继节点和前驱节点。
2. LinkedList的构造函数:
- 空构造函数`public LinkedList(){}`初始化一个空的链表,size为0,first和last都为null。
- 另一个构造函数`public LinkedList(Collection<? extends E> c)`接受一个集合,将集合中的所有元素按照其迭代器返回的顺序添加到新创建的LinkedList中。这里使用了泛型通配符`? extends E`,表示集合中的元素可以是E的任意子类型。
3. 添加元素方法:
- `addFirst(E e)`方法用于在链表的开头添加元素e。这个方法通过创建一个新的Node实例并将新节点链接到当前的头节点之前来实现。
4. `linkFirst(E e)`私有方法:
- 这个方法被`addFirst(E e)`调用,用于实际执行将元素e链接到链表头部的操作。它首先保存当前的头节点f,然后创建一个新的Node实例`newNode`,将newNode的`item`设置为e,`next`设置为原来的头节点f,最后更新头节点first为newNode。
LinkedList的其他方法,如`addLast()`、`add()`、`remove()`等,都是通过操作Node对象及其引用关系来完成的。由于链表的特性,这些操作通常比数组类型的List(如ArrayList)更高效,但遍历和随机访问时则相对慢一些。
学习LinkedList的源码有助于深入理解链表数据结构的工作原理,以及如何在Java中有效地使用和操作链表。同时,对于泛型、构造函数和方法的使用也提供了实践参考。
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