从面试角度怎么分析LinkedList源码(linkedlist,web开发)

注：本系列文章中用到的jdk版本均为java8

LinkedList类图如下：

LinkedList底层是由双向链表实现的。链表好比火车，每节车厢包含了车厢和连接下一节车厢的连接点。而双向链表的每个节点不仅有指向下一个节点的指针，还有指向上一个节点的指针。

在LinkedList源码中有一个Node静态类，源码如下：

privatestaticclassNode<E>{Eitem;Node<E>next;Node<E>prev;Node(Node<E>prev,Eelement,Node<E>next){this.item=element;this.next=next;this.prev=prev;}}

一个Node节点包含三个部分，分别是

• item：数据

• next：下一个节点的指针

• prev：上一个节点的指针

LinkedList的主要变量如下：

//集合中的元素数量transientintsize=0;/***首节点的指针.*Invariant:(first==null&&last==null)||*(first.prev==null&&first.item!=null)*/transientNode<E>first;/***尾结点的指针.*Invariant:(first==null&&last==null)||*(last.next==null&&last.item!=null)*/transientNode<E>last;

一、添加元素

LinkedList支持在任意节点位置添加元素，不仅提供了集合常用的add()方法，还提供了addFirst()和addLast()，add()方法默认调用addLast()方法，也就是默认是往链表尾部插入元素的。

add()方法源码：

publicbooleanadd(Ee){linkLast(e);returntrue;}

1.1 尾部插入元素

linkLast()源码如下：

voidlinkLast(Ee){finalNode<E>l=last;finalNode<E>newNode=newNode<>(l,e,null);last=newNode;if(l==null)first=newNode;elsel.next=newNode;size++;modCount++;}

我们来画张图演示一下如何给链表尾部插入元素：

假如链表中没有元素

对应源码中的if语句，如果没有元素则新增的这个节点为链表中唯一的一个元素，既是首节点，又是尾结点，前一个元素的指针和后一个元素的指针都是null。这里注意head节点不是第一个节点，head节点只是标识了这个链表的地址。

假如链表中有元素

对应源码中else语句。先将新增的元素当成Last节点，然后将原来的Last节点的next指向新节点。

elsel.next=newNode;

一图胜前言，画个图是不是什么都明白了。

1.2 头部插入元素

linkFirst()源码如下：

privatevoidlinkFirst(Ee){finalNode<E>f=first;finalNode<E>newNode=newNode<>(null,e,f);first=newNode;if(f==null)last=newNode;elsef.prev=newNode;size++;modCount++;}

还是根据上面的图来解读一下源码，先将第一个节点赋值给中间变量f，将新节点newNode赋值给first节点。如果链表没有元素，则Last节点和First节点都是新插入的节点newNode，否则，将原来的First节点的头指针指向新节点。

二、删除元素

LinkedList提供的删除方法有根据索引和元素删除，除此之外还提供删除第一个元素和最后一个元素的方法，这里我们只分析一下根据索引删除的方法。

publicEremove(intindex){checkElementIndex(index);returnunlink(node(index));}

checkElementIndex(index)方法就是用来判断传输的索引值是否合法，不合法则抛出数组越界异常。重点来看一下unlink(node(index))方法是如何删除元素的。

node(index)方法源码：

node(index)方法就是根据索引获取该索引位置的节点

Node<E>node(intindex){//assertisElementIndex(index);//如果指定下标<一半元素数量，则从首结点开始遍历//否则，从尾结点开始遍历if(index<(size>>1)){Node<E>x=first;for(inti=0;i<index;i++)x=x.next;returnx;}else{Node<E>x=last;for(inti=size-1;i>index;i--)x=x.prev;returnx;}}

unlink(Nodex)源码如下：

Eunlink(Node<E>x){//assertx!=null;finalEelement=x.item;finalNode<E>next=x.next;finalNode<E>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++;returnelement;}

画张图分析一下删除是如何进行的：

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2. 假设删除的是第一个元素：则它的prev==NULL，我们需要将他的后一个元素(图中的second)作为第一个元素

3. 假设删除的是最后一个元素，则它的next==null，我们需要将他的前一个元素(图中的second)作为最后一个元素

4. 如果是中间的任意元素，则需要将它的前一个元素的next指针指向它的后一个元素，同时将它的后一个元素的prev指针指向它的前一个元素。