（二）LinkedList源码阅读

一.继承结构图

与Arraylist相比，没有实现randomAccess接口。但它实现了deque接口，底层就是数据结构中的链表

并且不是直接继承Abstractlist类，而是继承AbstractSequentialList类（这样它就不支持随机访问）

二.基本介绍

LinkedList是一个实现了list接口和Deque接口的双端链表

linkedlist不是线程安全的，如果想使得linkedlist变成线程安全的，可以使用collections类的synchronizedList方法去包装linkedlist对象

List list=Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

三.总结

1.linkedList获得头节点有哪些方法?获得头节点有哪些方法?

getFirst(),element(),peek(),peekFirst().
其中getFirst和element在链表为空时会抛出nosuchElementException异常
而peek和peekfirst方法返回null(这两个方法的实现时完全一样的)

获得尾节点有peeklast()和getlast()方法,区别也是peeklast在链表为空时会返回null而不会报错

2.添加节点方法?

addfirst() addlast() offer() offerfirst() offerlast(),push()
其中offer其实就是调用了addlast,push就是调用了addfirst
offerfirst和offerlast与前两者的区别就是这两个方法返回true,前两个方法返回void

3.删除节点的方法?

remove() removefirst() pop() poll() pollfirst() polllast()
其中remove()和pop()其实就是调用了removefirst(),所以在链表为空时会抛出nosuchElementException

后面三个会在链表为空时返回null,不会抛出异常

4.由于Linkedlist是一个实现了Deque的的双端队列,多以linkedlist既可以当作queue又可以当作stack,用linkedList实现栈?

public class LinkedListStack<E>{
    private LinkedList<E> linkedList;
    public LinkedListStack(){
        linkedList = new LinkedList<E>();
    }

    //压入数据
    public void push(E e){
        linkedList.push(e);
    }

    //弹出数据
    public E pop(){
        //在链表为空时会报异常
        return linkedList.pop();
        //在链表为空时返回null
        //return linkedList.poll();
    }

    //检索栈顶数据（不弹出）
    public E peek(){
        return linkedList.peek();
    }
}

public class LinkedListQueue<E> {
    private LinkedList<E> linkedList;
    public LinkedListQueue(){
        linkedList = new LinkedList<E>();
    }

    //入队
    public void enQueue(E e){
        linkedList.addLast(e);
    }

    //出队
    public void deQueue(){
        //队列为空时抛出异常,等价于linkedList.removeFirst();
        linkedList.pop();
        //不会抛出异常
        //linkedList.poll();
    }

    //打印队列
    public void allItem(){
        Iterator<E> iterator = linkedList.iterator();
        if(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        LinkedListQueue<Integer> queue = new LinkedListQueue<>();
        queue.enQueue(1);
        queue.enQueue(2);
        queue.deQueue();

        queue.allItem();

    }
}

四.源码阅读

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    //当前链表中数据个数
    transient int size = 0;
    
    //linkedlist是双端链表结构，first指向链表头部，last指向链表尾部
    transient Node<E> first;
    transient Node<E> last;

    //两个构造函数，一个用于构造空链表，另一个用已有的集合创建链表
    public LinkedList() {
    }

    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }
    
   //Node节点，存储节点的数据，前一个节点和后一个节点的引用
   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;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }
    //添加元素在链表尾部
    public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }
    //添加元素到指定位置
    public void add(int index, E element) {
        checkPositionIndex(index);

        if (index == size)
            linkLast(element);
        else
            linkBefore(element, node(index));
    }
    void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
        // assert succ != null;
        final Node<E> pred = succ.prev;
        final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
        succ.prev = newNode;
        if (pred == null)
            first = newNode;
        else
            pred.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }
    //由于实现了deque接口，所以还有一系列添加节点的方法
    addFirst(E e)方法
    addLast(E e)方法
    //offerfirst与addfirst的区别是该方法可以返回特定的返回值，addfirst返回void
    public boolean offerFirst(E e) {
        //调用addfirst
        addFirst(e);
        return true;
    }
    offerLast(E e)方法（与addlast区别同上）
    //获取某位置的元素
    public E get(int index) {
        //检查边界
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }
    //获得位置为0的头节点数据
    （主要方法有：getfirst，element，peek，peekfirst）
    public E getFirst() {
        final Node<E> f = first;
        if (f == null)
        //会在链表为空时抛出nosuchElementException异常
            throw new NoSuchElementException();
        return f.item;
    }
    public E element() {
        return getFirst();
    }
    //peek和peekfirst会在链表为空时返回null而不会抛出异常
    public E peek() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : f.item;
    }
    public E peekFirst() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : f.item;
     }
     //获得位置size-1的尾节点数据
     public E getLast() {
        final Node<E> l = last;
        if (l == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return l.item;
    }
    public E peekLast() {
        final Node<E> l = last;
        return (l == null) ? null : l.item;
    }
    //返回第一个匹配的索引（可以看出linkedlist可以包含null元素）
    public int indexOf(Object o) {
        int index = 0;
        if (o == null) {
            //从头往后遍历
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (x.item == null)
                    return index;
                index++;
            }
        } else {
            //从头往后遍历
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (o.equals(x.item))
                    return index;
                index++;
            }
        }
        return -1;
    }
    //返回最后一个匹配的索引
    public int lastIndexOf(Object o) {
        int index = size;
        if (o == null) {
            //从后向前遍历
            for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                index--;
                if (x.item == null)
                    return index;
            }
        } else {
            //从后向前遍历
            for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                index--;
                if (o.equals(x.item))
                    return index;
            }
        }
        return -1;
    }
    //检查链表是否包含了某个元素（实际上时调用了indexof方法）    
    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) != -1;
    }
    
    //删除某个对象（从前向后遍历，找到该元素后调用unlick方法）
    public boolean remove(Object o) {
        //如果删除对象为null
        if (o == null) {
            //从前向后遍历
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                //一旦匹配，调用unlink()方法和返回true
                if (x.item == null) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            //从前向后遍历
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                //一旦匹配，调用unlink()方法和返回true
                if (o.equals(x.item)) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
    
    E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;
        final Node<E> next = x.next;//得到后继节点
        final Node<E> prev = x.prev;//得到前驱节点

        //删除前驱指针
        if (prev == null) {
            first = next;如果删除的节点是头节点,令头节点指向该节点的后继节点
        } else {
            prev.next = next;//将前驱节点的后继节点指向后继节点
            x.prev = null;
        }

        //删除后继指针
        if (next == null) {
            last = prev;//如果删除的节点是尾节点,令尾节点指向该节点的前驱节点
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
    E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;
        final Node<E> next = x.next;//得到后继节点
        final Node<E> prev = x.prev;//得到前驱节点

        //删除前驱指针
        if (prev == null) {
            first = next;如果删除的节点是头节点,令头节点指向该节点的后继节点
        } else {
            prev.next = next;//将前驱节点的后继节点指向后继节点
            x.prev = null;
        }

        //删除后继指针
        if (next == null) {
            last = prev;//如果删除的节点是尾节点,令尾节点指向该节点的前驱节点
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
    E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;
        final Node<E> next = x.next;//得到后继节点
        final Node<E> prev = x.prev;//得到前驱节点

        //删除前驱指针
        if (prev == null) {
            first = next;如果删除的节点是头节点,令头节点指向该节点的后继节点
        } else {
            prev.next = next;//将前驱节点的后继节点指向后继节点
            x.prev = null;
        }

        //删除后继指针
        if (next == null) {
            last = prev;//如果删除的节点是尾节点,令尾节点指向该节点的前驱节点
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
    E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;
        final Node<E> next = x.next;//得到后继节点
        final Node<E> prev = x.prev;//得到前驱节点

        //删除前驱指针
        if (prev == null) {
            first = next;如果删除的节点是头节点,令头节点指向该节点的后继节点
        } else {
            prev.next = next;//将前驱节点的后继节点指向后继节点
            x.prev = null;
        }

        //删除后继指针
        if (next == null) {
            last = prev;//如果删除的节点是尾节点,令尾节点指向该节点的前驱节点
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }