在前面的文章里,我們講了數(shù)組和ArrayList纬凤,在現(xiàn)實(shí)中,不管什么系統(tǒng)撩嚼,如果不考慮性能的話停士,用其中的一個(gè)就可以完成所有工作,那為什么不用它們來(lái)進(jìn)行所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)呢完丽?
在數(shù)組/ArrayList中讀取和存儲(chǔ)(get/set)的性能非常高恋技,為O(1),但插入(add(int index, E element))和刪除(remove(int index))卻花費(fèi)了O(N)時(shí)間逻族,效率并不高蜻底。
今天我們來(lái)看Java中的另一種List即LinkedList,LinkedList是基于雙向鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)的聘鳞,關(guān)于鏈表的知識(shí)我們Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之線性表 - 知乎專欄一文中有過(guò)介紹薄辅,HashMap和鏈表也有關(guān)系,所以我們要先講它抠璃,話不多說(shuō)站楚,上代碼。
這段代碼和我們之前的往ArrayList添加元素的代碼基本上是一模一樣的鸡典,只是修改了紅框的內(nèi)容為L(zhǎng)inkedList源请,這時(shí)候再往里添加元素枪芒,調(diào)用的就是LinkedList里面的add方法了彻况。在之前的面向?qū)ο?/a>一文中我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)了,這是多態(tài)的體現(xiàn)舅踪,利用好多態(tài)纽甘,在編碼過(guò)程中,我們可以少修改很多東西抽碌,忘記了的朋友可以回過(guò)頭去看一下悍赢。一看到new這個(gè)關(guān)鍵字,我們腦海里應(yīng)該是货徙,這貨在堆內(nèi)存中開辟了一塊空間左权,我們先從構(gòu)造函數(shù)入手吧广辰。
滿懷希望的打開構(gòu)造函數(shù)膝晾,好傷心,里面沒(méi)有任何邏輯妥凳,只能從成員變量入手蠢棱。
發(fā)現(xiàn)三個(gè)成員變量锌杀,size就不多說(shuō)了甩栈,大家猜一下就知道是LinkedList的邏輯長(zhǎng)度,初始化為0糕再,并持有兩個(gè)Node引用量没,first看名字一猜就是第一個(gè),last看名字就是最后一個(gè)突想,我們先來(lái)畫一畫
初始化完了殴蹄,在堆內(nèi)存中就是這個(gè)樣子,size為0猾担。引用類型的成員變量初始化為null饶套,再來(lái)看一看這個(gè)Node是什么東東
這是一個(gè)內(nèi)部靜態(tài)私有類,該類只能在LinkedList中訪問(wèn)垒探,先記住它妓蛮,debug看一下
和我們圖中一致,我們繼續(xù)執(zhí)行碼里的add方法圾叼,看源碼
很普通蛤克,e是我們往里添加的Person對(duì)象“張三”,繼續(xù)跟蹤linkLast方法:
第一次往LinkedList里添加元素夷蚊,我們看上圖11-1就知道构挤,first為null,last也為null惕鼓,把我們的Person對(duì)象“張三”傳給了Node的構(gòu)造函數(shù)筋现,再看Node的構(gòu)造函數(shù):
用Person張三為入?yún)?gòu)造了一個(gè)Node對(duì)象,好了箱歧,又到了畫圖的時(shí)候
老規(guī)矩矾飞,debug一下:
和我們圖中所畫的一致,我們繼續(xù)添加“李四”這個(gè)Person對(duì)象呀邢,再打開源碼分析一下洒沦。
張三這個(gè)Node指向新new出來(lái)的Node對(duì)象,再看Node是怎么創(chuàng)建的
創(chuàng)建Node對(duì)象价淌,新new出來(lái)的Node對(duì)象的prev引用指向包含Person張三的Node對(duì)象申眼。item引用指向Person李四對(duì)象,繼續(xù)畫圖:
看上圖蝉衣,原來(lái)的next引用指向新new出來(lái)的Node括尸,同時(shí)新new出來(lái)的Node的prev引用指向原來(lái)的Node對(duì)象,item指向新new出來(lái)的Person李四這個(gè)對(duì)象病毡,同時(shí)perList這個(gè)LinkedList對(duì)象的last引用指向新new出來(lái)的這個(gè)Node濒翻,再debug看一下
好的,繼續(xù)添加“王五”剪验,“趙六”
很簡(jiǎn)單肴焊,沒(méi)有了底層數(shù)組前联,新增加了一個(gè)Node對(duì)象,記錄了Person的內(nèi)容娶眷,每個(gè)Node對(duì)象都持有next引用(下一個(gè))和prev引用(上一個(gè))似嗤,其實(shí)就是之前Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之線性表 - 知乎專欄一文里介紹的雙向鏈表,這個(gè)圖看起來(lái)有點(diǎn)亂届宠,多年前我在讀這段代碼的時(shí)候烁落,差點(diǎn)暈過(guò)去了,又是next豌注,prew伤塌,first,last轧铁,容易亂每聪,因此大家在學(xué)習(xí)源碼的過(guò)程中,有不明白的地方齿风,找張紙和筆畫一畫药薯,就清晰了。放張簡(jiǎn)化版的圖救斑,方便大家理解童本。
大家有什么看不明白的地方,可以在評(píng)論區(qū)留言脸候,本文在寫作過(guò)程中如果有什么勘誤穷娱,還希望細(xì)心的讀者提出來(lái),下一篇我們研究LinkedList的查找运沦、插入與刪除泵额,并引入時(shí)間復(fù)雜度來(lái)分析。
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