LinkList原始碼分析

本篇介紹的linkedlist是list介面的一種實現，它的底層是基於雙向鍊錶實現的，因此它具有插入刪除快而查詢修改慢的特點，此外，通過對雙向鍊錶的操作還可以實現佇列和棧的功能。linkedlist的底層結構如下圖所示。

//結點內部類
private static class node
}

node這個內部類其實很簡單，只有三個成員變數和乙個構造器，item表示結點的值，next為下乙個結點的引用，prev為上乙個結點的引用，通過構造器傳入這三個值。接下來再看看linkedlist的成員變數和構造器。

//集合元素個數
transient int size = 0;
//頭結點引用
transient nodefirst;
//尾節點引用
transient nodelast;
//無參構造器
public linkedlist() {}
//傳入外部集合的構造器
public linkedlist(collection extends e> c)

linkedlist持有頭結點的引用和尾結點的引用，它有兩個構造器，乙個是無參構造器，乙個是傳入外部集合的構造器。與arraylist不同的是linkedlist沒有指定初始大小的構造器。看看它的增刪改查方法。

//增(新增)
public boolean add(e e) 
//增(插入)
public void add(int index, e element)  else 
}//刪(給定下標)
public e remove(int index) 
//刪(給定元素)
public boolean remove(object o) 
}} else }}
return false;
}//改
public e set(int index, e element) 
//查public e get(int index)

linkedlist的新增元素的方法主要是呼叫linklast和linkbefore兩個方法，linklast方法是在鍊錶後面鏈結乙個元素，linkbefore方法是在鍊錶中間插入乙個元素。linkedlist的刪除方法通過呼叫unlink方法將某個元素從鍊錶中移除。下面我們看看鍊錶的插入和刪除操作的核心**。

//鏈結到指定結點之前
void linkbefore(e e, nodesucc)  else 
//集合元素個數加一
size++;
//修改次數加一
modcount++;
}//解除安裝指定結點
e unlink(nodex)  else 
//如果給定結點的下乙個結點為空, 說明給定結點為尾結點
if (next == null)  else 
//將給定結點的元素置空
x.item = null;
//集合元素個數減一
size--;
//修改次數加一
modcount++;
return element;
}

linkbefore和unlink是具有代表性的鏈結結點和解除安裝結點的操作，其他的鏈結和解除安裝兩端結點的方法與此類似，所以我們重點介紹linkbefore和unlink方法。

linkbefore方法的過程圖：

//根據指定位置獲取結點
nodenode(int index) 
return x;
} else 
return x;}}

通過下標定位時先判斷是在鍊錶的上半部分還是下半部分，如果是在上半部分就從頭開始找起，如果是下半部分就從尾開始找起，因此通過下標的查詢和修改操作的時間複雜度是o(n/2)。通過對雙向鍊錶的操作還可以實現單項佇列，雙向佇列和棧的功能。

單向佇列操作：

//獲取頭結點
public e peek() 
//獲取頭結點
public e element() 
//彈出頭結點
public e poll() 
//移除頭結點
public e remove() 
//在佇列尾部新增結點
public boolean offer(e e)

雙向佇列操作：

//在頭部新增
public boolean offerfirst(e e) 
//在尾部新增
public boolean offerlast(e e) 
//獲取頭結點
public e peekfirst() 
//獲取尾結點
public e peeklast()

棧操作：

//入棧
public void push(e e) 
//出棧
public e pop()

不管是單向佇列還是雙向佇列還是棧，其實都是對鍊錶的頭結點和尾結點進行操作，它們的實現都是基於addfirst()，addlast()，removefirst()，removelast()這四個方法，它們的操作和linkbefore()和unlink()類似，只不過乙個是對鍊錶兩端操作，乙個是對鍊錶中間操作。可以說這四個方法都是linkbefore()和unlink()方法的特殊情況，因此不難理解它們的內部實現，在此不多做介紹。到這裡，我們對linkedlist的分析也即將結束，對全文中的重點做個總結：

1. linkedlist是基於雙向鍊錶實現的，不論是增刪改查方法還是佇列和棧的實現，都可通過操作結點實現

2. linkedlist無需提前指定容量，因為基於鍊錶操作，集合的容量隨著元素的加入自動增加

3. linkedlist刪除元素後集合占用的記憶體自動縮小，無需像arraylist一樣呼叫trimtosize()方法

4. linkedlist的所有方法沒有進行同步，因此它也不是執行緒安全的，應該避免在多執行緒環境下使用

5. 以上分析基於jdk1.7，其他版本會有些出入，因此不能一概而論

LinkList原始碼分析

LinkList 部分原始碼導讀

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思科VPP原始碼分析（dpo機制原始碼分析）

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