java LinkedList原码分析(基于JDK1.6)
2014-07-20 14:24
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LinkedList也和ArrayList一样实现了List接口,但是它执行插入和删除操作时比ArrayList更加高效,因为它是基于链表的。基于链表也决定了它在随机访问方面要比ArrayList逊色一点。
除此之外,LinkedList还提供了一些可以使其作为栈、队列、双端队列的方法。这些方法中有些彼此之间只是名称的区别,以使得这些名字在特定的上下文中显得更加的合适。
先看LinkedList类的定义。
LinkedList继承自AbstractSequenceList、实现了List及Deque接口。其实AbstractSequenceList已经实现了List接口,这里标注出List只是更加清晰而已。AbstractSequenceList提供了List接口骨干性的实现以减少实现List接口的复杂度。Deque接口定义了双端队列的操作。
LinkedList中之定义了两个属性:
size肯定就是LinkedList对象里面存储的元素个数了。LinkedList既然是基于链表实现的,那么这个header肯定就是链表的头结点了,Entry就是节点对象了。一下是Entry类的代码。
只定义了存储的元素、前一个元素、后一个元素,这就是双向链表的节点的定义,每个节点只知道自己的前一个节点和后一个节点。
来看LinkedList的构造方法。
LinkedList提供了两个构造方法。第一个构造方法不接受参数,只是将header节点的前一节点和后一节点都设置为自身(注意,这个是一个双向循环链表,如果不是循环链表,空链表的情况应该是header节点的前一节点和后一节点均为null),这样整个链表其实就只有header一个节点,用于表示一个空的链表。第二个构造方法接收一个Collection参数c,调用第一个构造方法构造一个空的链表,之后通过addAll将c中的元素全部添加到链表中。来看addAll的内容。
构造方法中的调用了addAll(Collection<? extends E> c)方法,而在addAll(Collection<? extends E> c)方法中仅仅是将size当做index参数调用了addAll(int index,Collection<? extends E> c)方法。
结合上面代码中的注释及双向循环链表的知识,应该很容易理解LinkedList构造方法所涉及的内容。下面开始分析LinkedList的其他方法。
add(E e)
从上面的代码可以看出,add(E e)方法只是调用了addBefore(E e,Entry<E> entry)方法,并且返回true。
addBefore(E e,Entry<E> entry)
addBefore(E e,Entry<E> entry)方法是个私有方法,所以无法在外部程序中调用(当然,这是一般情况,你可以通过反射上面的还是能调用到的)。
addBefore(E e,Entry<E> entry)先通过Entry的构造方法创建e的节点newEntry(包含了将其下一个节点设置为entry,上一个节点设置为entry.previous的操作,相当于修改newEntry的“指针”),之后修改插入位置后newEntry的前一节点的next引用和后一节点的previous引用,使链表节点间的引用关系保持正确。之后修改和size大小和记录modCount,然后返回新插入的节点。
总结,addBefore(E e,Entry<E> entry)实现在entry之前插入由e构造的新节点。而add(E e)实现在header节点之前插入由e构造的新节点。
add(int index,E e)
也是调用了addBefore(E e,Entry<E> entry)方法,只是entry节点由index的值决定。
构造方法,addAll(Collection<? extends E> c),add(E e),addBefor(E e,Entry<E> entry)方法可以构造链表并在指定位置插入节点,为了便于理解,下面给出插入节点的示意图。
addFirst(E e)
addLast(E e)
看上面的示意图,结合addBefore(E e,Entry<E> entry)方法,很容易理解addFrist(E e)只需实现在header元素的下一个元素之前插入,即示意图中的一号之前。addLast(E e)只需在实现在header节点前(因为是循环链表,所以header的前一个节点就是链表的最后一个节点)插入节点(插入后在2号节点之后)。
clear()
上面代码中的注释已经足以解释这段代码的逻辑,需要注意的是提到的“指针”仅仅是概念上的类比,Java并不存在“指针”的概念,而只有引用,为了便于理解所以部分说明使用了“指针”。
contains(Object o)
仅仅只是判断o在链表中的索引。先看indexOf(Object o)方法。
indexOf(Object o)判断o链表中是否存在节点的element和o相等,若相等则返回该节点在链表中的索引位置,若不存在则放回-1。
contains(Object o)方法通过判断indexOf(Object o)方法返回的值是否是-1来判断链表中是否包含对象o。
element()
getFirst()
element()方法调用了getFirst()返回链表的第一个节点的元素。为什么要提供功能一样的两个方法,像是包装了一下名字?其实这只是为了在不同的上下文“语境”中能通过更贴切的方法名调用罢了。
get(int index)
get(int index)方法用于获得指定索引位置的节点的元素。它通过entry(int index)方法获取节点。entry(int index)方法遍历链表并获取节点,在上面有说明过,不再陈述。
set(int index,E element)
先获取指定索引的节点,之后保留原来的元素,然后用element进行替换,之后返回原来的元素。
getLast()
getLast()方法和getFirst()方法类似,只是获取的是header节点的前一个节点的元素。因为是循环链表,所以header节点的前一节点就是链表的最后一个节点。
lastIndexOf(Object o)
因为查找的是last index,即最后一次出现的位置,所以采用由后向前的遍历方式。因为采用了有后向前的遍历,所以index被赋值为size,并且循环体内执行时都进行减操作。分两种情况判断是否存在,分别是null和不为空。
offer(E e)
在链表尾部插入元素。
offerFirst(E e)
在链表开头插入元素。
offerLast(E e)
在链表末尾插入元素。
上面这三个方法都只是调用了相应的add方法,同样只是提供了不同的方法名在不同的语境下使用。
peek()
peekFirst()
peekLast()
上面的三个方法也很简单,只是调用了对应的get方法。
poll()
pollFirst()
pollLast()
poll相关的方法都是获取并移除某个元素。都是和remove操作相关。
pop()
push(E e)
这两个方法对应栈的操作,即弹出一个元素和压入一个元素,仅仅是调用了removeFirst()和addFirst()方法。
下面集中看remove相关操作的方法。
remove()
remove(int index)
remove(Object o)
removeFirst()
removeLast()
removeFirstOccurrence()
removeLastOccurence()
几个remove方法最终都是调用了一个私有方法:remove(Entry<E> e),只是其他简单逻辑上的区别。下面分析remove(Entry<E> e)方法。
clone()
调用父类的clone()方法初始化对象链表clone,将clone构造成一个空的双向循环链表,之后将header的下一个节点开始将逐个节点添加到clone中。最后返回克隆的clone对象。
toArray()
创建大小和LinkedList相等的数组result,遍历链表,将每个节点的元素element复制到数组中,返回数组。
toArray(T[] a)
先判断出入的数组a的大小是否足够,若大小不够则拓展。这里用到了发射的方法,重新实例化了一个大小为size的数组。之后将数组a赋值给数组result,遍历链表向result中添加的元素。最后判断数组a的长度是否大于size,若大于则将size位置的内容设置为null。返回a。
从代码中可以看出,数组a的length小于等于size时,a中所有元素被覆盖,被拓展来的空间存储的内容都是null;若数组a的length的length大于size,则0至size-1位置的内容被覆盖,size位置的元素被设置为null,size之后的元素不变。
为什么不直接对数组a进行操作,要将a赋值给result数组之后对result数组进行操作?
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LinkedList的Iterator
除了Entry,LinkedList还有一个内部类:ListItr。
ListItr实现了ListIterator接口,可知它是一个迭代器,通过它可以遍历修改LinkedList。
在LinkedList中提供了获取ListItr对象的方法:listIterator(int index)。
该方法只是简单的返回了一个ListItr对象。
LinkedList中还有通过集成获得的listIterator()方法,该方法只是调用了listIterator(int index)并且传入0。
下面详细分析ListItr。
下面是一个ListItr的使用实例。
LinkedList还有一个提供Iterator的方法:descendingIterator()。该方法返回一个DescendingIterator对象。DescendingIterator是LinkedList的一个内部类。
下面分析详细分析DescendingIterator类。
从类名和上面的代码可以看出这是一个反向的Iterator,代码很简单,都是调用的ListItr类中的方法。
转载自:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/25/LinkedList.html
继承结构分析:http://blog.csdn.net/pickless/article/details/9291427
列表数据结构分析:http://blog.csdn.net/zhouyong0/article/details/6427211
Java集合类基础:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/17/CollectionBase.html
ArrayList源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/20/ArrayList.html
ArrayList的removeRange方法分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/19/ArrayList_removeRange.html
HashMap源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/24/HashMap.html
LinkedList源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/25/LinkedList.html
LinkedHashMap源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/26/LinkedHashMap.html
HashSet及LinkedHashSet源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/27/HashSet.html
TreeMap源码分析(一),分析TreeMap的实现原理和部分方法:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2013/01/02/TreeMap-Base.html
TreeMap源码分析(二),剖析TreeMap中各内部类的意义:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2013/01/05/TreeMap-Deep.html
相关基础知识:
《树(二叉树、红黑树及左旋右旋等调整操作)》:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/31/Tree.html
除此之外,LinkedList还提供了一些可以使其作为栈、队列、双端队列的方法。这些方法中有些彼此之间只是名称的区别,以使得这些名字在特定的上下文中显得更加的合适。
先看LinkedList类的定义。
public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
LinkedList继承自AbstractSequenceList、实现了List及Deque接口。其实AbstractSequenceList已经实现了List接口,这里标注出List只是更加清晰而已。AbstractSequenceList提供了List接口骨干性的实现以减少实现List接口的复杂度。Deque接口定义了双端队列的操作。
LinkedList中之定义了两个属性:
private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null); private transient int size = 0;
size肯定就是LinkedList对象里面存储的元素个数了。LinkedList既然是基于链表实现的,那么这个header肯定就是链表的头结点了,Entry就是节点对象了。一下是Entry类的代码。
private static class Entry<E> { E element; Entry<E> next; Entry<E> previous; Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) { this.element = element; this.next = next; this.previous = previous; } }
只定义了存储的元素、前一个元素、后一个元素,这就是双向链表的节点的定义,每个节点只知道自己的前一个节点和后一个节点。
来看LinkedList的构造方法。
public LinkedList() { header.next = header.previous = header; } public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); }
LinkedList提供了两个构造方法。第一个构造方法不接受参数,只是将header节点的前一节点和后一节点都设置为自身(注意,这个是一个双向循环链表,如果不是循环链表,空链表的情况应该是header节点的前一节点和后一节点均为null),这样整个链表其实就只有header一个节点,用于表示一个空的链表。第二个构造方法接收一个Collection参数c,调用第一个构造方法构造一个空的链表,之后通过addAll将c中的元素全部添加到链表中。来看addAll的内容。
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return addAll(size, c); } // index参数指定collection中插入的第一个元素的位置 public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { // 插入位置超过了链表的长度或小于0,报IndexOutOfBoundsException异常 if (index < 0 || index > size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+size); Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; // 若需要插入的节点个数为0则返回false,表示没有插入元素 if (numNew==0) return false; modCount++; // 保存index处的节点。插入位置如果是size,则在头结点前面插入,否则获取index处的节点 Entry<E> successor = (index==size ? header : entry(index)); // 获取前一个节点,插入时需要修改这个节点的next引用 Entry<E> predecessor = successor.previous; // 按顺序将a数组中的第一个元素插入到index处,将之后的元素插在这个元素后面 for (int i=0; i<numNew; i++) { // 结合Entry的构造方法,这条语句是插入操作,相当于C语言中链表中插入节点并修改指针 Entry<E> e = new Entry<E>((E)a[i], successor, predecessor); // 插入节点后将前一节点的next指向当前节点,相当于修改前一节点的next指针 predecessor.next = e; // 相当于C语言中成功插入元素后将指针向后移动一个位置以实现循环的功能 predecessor = e; } // 插入元素前index处的元素链接到插入的Collection的最后一个节点 successor.previous = predecessor; // 修改size size += numNew; return true; }
构造方法中的调用了addAll(Collection<? extends E> c)方法,而在addAll(Collection<? extends E> c)方法中仅仅是将size当做index参数调用了addAll(int index,Collection<? extends E> c)方法。
private Entry<E> entry(int index) { if (index < 0 || index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+size); Entry<E> e = header; // 根据这个判断决定从哪个方向遍历这个链表 if (index < (size >> 1)) { for (int i = 0; i <= index; i++) e = e.next; } else { // 可以通过header节点向前遍历,说明这个一个循环双向链表,header的previous指向链表的最后一个节点,这也验证了构造方法中对于header节点的前后节点均指向自己的解释 for (int i = size; i > index; i--) e = e.previous; } return e; }
结合上面代码中的注释及双向循环链表的知识,应该很容易理解LinkedList构造方法所涉及的内容。下面开始分析LinkedList的其他方法。
add(E e)
public boolean add(E e) { addBefore(e, header); return true; }
从上面的代码可以看出,add(E e)方法只是调用了addBefore(E e,Entry<E> entry)方法,并且返回true。
addBefore(E e,Entry<E> entry)
private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) { Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous); newEntry.previous.next = newEntry; newEntry.next.previous = newEntry; size++; modCount++; return newEntry; }
addBefore(E e,Entry<E> entry)方法是个私有方法,所以无法在外部程序中调用(当然,这是一般情况,你可以通过反射上面的还是能调用到的)。
addBefore(E e,Entry<E> entry)先通过Entry的构造方法创建e的节点newEntry(包含了将其下一个节点设置为entry,上一个节点设置为entry.previous的操作,相当于修改newEntry的“指针”),之后修改插入位置后newEntry的前一节点的next引用和后一节点的previous引用,使链表节点间的引用关系保持正确。之后修改和size大小和记录modCount,然后返回新插入的节点。
总结,addBefore(E e,Entry<E> entry)实现在entry之前插入由e构造的新节点。而add(E e)实现在header节点之前插入由e构造的新节点。
add(int index,E e)
public void add(int index, E element) { addBefore(element, (index==size ? header : entry(index))); }
也是调用了addBefore(E e,Entry<E> entry)方法,只是entry节点由index的值决定。
构造方法,addAll(Collection<? extends E> c),add(E e),addBefor(E e,Entry<E> entry)方法可以构造链表并在指定位置插入节点,为了便于理解,下面给出插入节点的示意图。
addFirst(E e)
public void addFirst(E e) { addBefore(e, header.next); }
addLast(E e)
public void addLast(E e) { addBefore(e, header); }
看上面的示意图,结合addBefore(E e,Entry<E> entry)方法,很容易理解addFrist(E e)只需实现在header元素的下一个元素之前插入,即示意图中的一号之前。addLast(E e)只需在实现在header节点前(因为是循环链表,所以header的前一个节点就是链表的最后一个节点)插入节点(插入后在2号节点之后)。
clear()
public void clear() { Entry<E> e = header.next; // e可以理解为一个移动的“指针”,因为是循环链表,所以回到header的时候说明已经没有节点了 while (e != header) { // 保留e的下一个节点的引用 Entry<E> next = e.next; // 接触节点e对前后节点的引用 e.next = e.previous = null; // 将节点e的内容置空 e.element = null; // 将e移动到下一个节点 e = next; } // 将header构造成一个循环链表,同构造方法构造一个空的LinkedList header.next = header.previous = header; // 修改size size = 0; modCount++; }
上面代码中的注释已经足以解释这段代码的逻辑,需要注意的是提到的“指针”仅仅是概念上的类比,Java并不存在“指针”的概念,而只有引用,为了便于理解所以部分说明使用了“指针”。
contains(Object o)
public boolean contains(Object o) { return indexOf(o) != -1; }
仅仅只是判断o在链表中的索引。先看indexOf(Object o)方法。
public int indexOf(Object o) { int index = 0; if (o==null) { for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) { if (e.element==null) return index; index++; } } else { for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) { if (o.equals(e.element)) return index; index++; } } return -1; }
indexOf(Object o)判断o链表中是否存在节点的element和o相等,若相等则返回该节点在链表中的索引位置,若不存在则放回-1。
contains(Object o)方法通过判断indexOf(Object o)方法返回的值是否是-1来判断链表中是否包含对象o。
element()
public E element() { return getFirst(); }
getFirst()
public E getFirst() { if (size==0) throw new NoSuchElementException(); return header.next.element; }
element()方法调用了getFirst()返回链表的第一个节点的元素。为什么要提供功能一样的两个方法,像是包装了一下名字?其实这只是为了在不同的上下文“语境”中能通过更贴切的方法名调用罢了。
get(int index)
public E get(int index) { return entry(index).element; }
get(int index)方法用于获得指定索引位置的节点的元素。它通过entry(int index)方法获取节点。entry(int index)方法遍历链表并获取节点,在上面有说明过,不再陈述。
set(int index,E element)
public E set(int index, E element) { Entry<E> e = entry(index); E oldVal = e.element; e.element = element; return oldVal; }
先获取指定索引的节点,之后保留原来的元素,然后用element进行替换,之后返回原来的元素。
getLast()
public E getLast() { if (size==0) throw new NoSuchElementException(); return header.previous.element; }
getLast()方法和getFirst()方法类似,只是获取的是header节点的前一个节点的元素。因为是循环链表,所以header节点的前一节点就是链表的最后一个节点。
lastIndexOf(Object o)
public int lastIndexOf(Object o) { int index = size; if (o==null) { for (Entry e = header.previous; e != header; e = e.previous) { index--; if (e.element==null) return index; } } else { for (Entry e = header.previous; e != header; e = e.previous) { index--; if (o.equals(e.element)) return index; } } return -1; }
因为查找的是last index,即最后一次出现的位置,所以采用由后向前的遍历方式。因为采用了有后向前的遍历,所以index被赋值为size,并且循环体内执行时都进行减操作。分两种情况判断是否存在,分别是null和不为空。
offer(E e)
public boolean offer(E e) { return add(e); }
在链表尾部插入元素。
offerFirst(E e)
public boolean offerFirst(E e) { addFirst(e); return true; }
在链表开头插入元素。
offerLast(E e)
public boolean offerLast(E e) { addLast(e); return true; }
在链表末尾插入元素。
上面这三个方法都只是调用了相应的add方法,同样只是提供了不同的方法名在不同的语境下使用。
peek()
public E peek() { if (size==0) return null; return getFirst(); }
peekFirst()
public E peekFirst() { if (size==0) return null; return getFirst(); }
peekLast()
public E peekLast() { if (size==0) return null; return getLast(); }
上面的三个方法也很简单,只是调用了对应的get方法。
poll()
public E poll() { if (size==0) return null; return removeFirst(); }
pollFirst()
public E pollFirst() { if (size==0) return null; return removeFirst(); }
pollLast()
public E pollLast() { if (size==0) return null; return removeLast(); }
poll相关的方法都是获取并移除某个元素。都是和remove操作相关。
pop()
public E pop() { return removeFirst(); }
push(E e)
public void push(E e) { addFirst(e); }
这两个方法对应栈的操作,即弹出一个元素和压入一个元素,仅仅是调用了removeFirst()和addFirst()方法。
下面集中看remove相关操作的方法。
remove()
public E remove() { return removeFirst(); }
remove(int index)
public E remove(int index) { return remove(entry(index)); }
remove(Object o)
public boolean remove(Object o) { if (o==null) { for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) { if (e.element==null) { remove(e); return true; } } } else { for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) { if (o.equals(e.element)) { remove(e); return true; } } } return false; }
removeFirst()
public E removeFirst() { return remove(header.next); }
removeLast()
public E removeLast() { return remove(header.previous); }
removeFirstOccurrence()
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) { return remove(o); }
removeLastOccurence()
public boolean removeLastOccurrence(Object o) { if (o==null) { for (Entry<E> e = header.previous; e != header; e = e.previous) { if (e.element==null) { remove(e); return true; } } } else { for (Entry<E> e = header.previous; e != header; e = e.previous) { if (o.equals(e.element)) { remove(e); return true; } } } return false; }
几个remove方法最终都是调用了一个私有方法:remove(Entry<E> e),只是其他简单逻辑上的区别。下面分析remove(Entry<E> e)方法。
private E remove(Entry<E> e) { if (e == header) throw new NoSuchElementException(); // 保留将被移除的节点e的内容 E result = e.element; // 将前一节点的next引用赋值为e的下一节点 e.previous.next = e.next; // 将e的下一节点的previous赋值为e的上一节点 e.next.previous = e.previous; // 上面两条语句的执行已经导致了无法在链表中访问到e节点,而下面解除了e节点对前后节点的引用 e.next = e.previous = null; // 将被移除的节点的内容设为null e.element = null; // 修改size大小 size--; modCount++; // 返回移除节点e的内容 return result; }
clone()
public Object clone() { LinkedList<E> clone = null; try { clone = (LinkedList<E>) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(); } clone.header = new Entry<E>(null, null, null); clone.header.next = clone.header.previous = clone.header; clone.size = 0; clone.modCount = 0; for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) clone.add(e.element); return clone; }
调用父类的clone()方法初始化对象链表clone,将clone构造成一个空的双向循环链表,之后将header的下一个节点开始将逐个节点添加到clone中。最后返回克隆的clone对象。
toArray()
public Object[] toArray() { Object[] result = new Object[size]; int i = 0; for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) result[i++] = e.element; return result; }
创建大小和LinkedList相等的数组result,遍历链表,将每个节点的元素element复制到数组中,返回数组。
toArray(T[] a)
public <T> T[] toArray(T[] a) { if (a.length < size) a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance( a.getClass().getComponentType(), size); int i = 0; Object[] result = a; for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) result[i++] = e.element; if (a.length > size) a[size] = null; return a; }
先判断出入的数组a的大小是否足够,若大小不够则拓展。这里用到了发射的方法,重新实例化了一个大小为size的数组。之后将数组a赋值给数组result,遍历链表向result中添加的元素。最后判断数组a的长度是否大于size,若大于则将size位置的内容设置为null。返回a。
从代码中可以看出,数组a的length小于等于size时,a中所有元素被覆盖,被拓展来的空间存储的内容都是null;若数组a的length的length大于size,则0至size-1位置的内容被覆盖,size位置的元素被设置为null,size之后的元素不变。
为什么不直接对数组a进行操作,要将a赋值给result数组之后对result数组进行操作?
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LinkedList的Iterator
除了Entry,LinkedList还有一个内部类:ListItr。
ListItr实现了ListIterator接口,可知它是一个迭代器,通过它可以遍历修改LinkedList。
在LinkedList中提供了获取ListItr对象的方法:listIterator(int index)。
public ListIterator<E> listIterator(int index) { return new ListItr(index); }
该方法只是简单的返回了一个ListItr对象。
LinkedList中还有通过集成获得的listIterator()方法,该方法只是调用了listIterator(int index)并且传入0。
下面详细分析ListItr。
private class ListItr implements ListIterator<E> { // 最近一次返回的节点,也是当前持有的节点 private Entry<E> lastReturned = header; // 对下一个元素的引用 private Entry<E> next; // 下一个节点的index private int nextIndex; private int expectedModCount = modCount; // 构造方法,接收一个index参数,返回一个ListItr对象 ListItr(int index) { // 如果index小于0或大于size,抛出IndexOutOfBoundsException异常 if (index < 0 || index > size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+size); // 判断遍历方向 if (index < (size >> 1)) { // next赋值为第一个节点 next = header.next; // 获取指定位置的节点 for (nextIndex=0; nextIndex<index; nextIndex++) next = next.next; } else { // else中的处理和if块中的处理一致,只是遍历方向不同 next = header; for (nextIndex=size; nextIndex>index; nextIndex--) next = next.previous; } } // 根据nextIndex是否等于size判断时候还有下一个节点(也可以理解为是否遍历完了LinkedList) public boolean hasNext() { return nextIndex != size; } // 获取下一个元素 public E next() { checkForComodification(); // 如果nextIndex==size,则已经遍历完链表,即没有下一个节点了(实际上是有的,因为是循环链表,任何一个节点都会有上一个和下一个节点,这里的没有下一个节点只是说所有节点都已经遍历完了) if (nextIndex == size) throw new NoSuchElementException(); // 设置最近一次返回的节点为next节点 lastReturned = next; // 将next“向后移动一位” next = next.next; // index计数加1 nextIndex++; // 返回lastReturned的元素 return lastReturned.element; } public boolean hasPrevious() { return nextIndex != 0; } // 返回上一个节点,和next()方法相似 public E previous() { if (nextIndex == 0) throw new NoSuchElementException(); lastReturned = next = next.previous; nextIndex--; checkForComodification(); return lastReturned.element; } public int nextIndex() { return nextIndex; } public int previousIndex() { return nextIndex-1; } // 移除当前Iterator持有的节点 public void remove() { checkForComodification(); Entry<E> lastNext = lastReturned.next; try { LinkedList.this.remove(lastReturned); } catch (NoSuchElementException e) { throw new IllegalStateException(); } if (next==lastReturned) next = lastNext; else nextIndex--; lastReturned = header; expectedModCount++; } // 修改当前节点的内容 public void set(E e) { if (lastReturned == header) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); lastReturned.element = e; } // 在当前持有节点后面插入新节点 public void add(E e) { checkForComodification(); // 将最近一次返回节点修改为header lastReturned = header; addBefore(e, next); nextIndex++; expectedModCount++; } // 判断expectedModCount和modCount是否一致,以确保通过ListItr的修改操作正确的反映在LinkedList中 final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }
下面是一个ListItr的使用实例。
LinkedList<String> list = new LinkedList<String>(); list.add("First"); list.add("Second"); list.add("Thrid"); System.out.println(list); ListIterator<String> itr = list.listIterator(); while (itr.hasNext()) { System.out.println(itr.next()); } try { System.out.println(itr.next());// throw Exception } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } itr = list.listIterator(); System.out.println(list); System.out.println(itr.next()); itr.add("new node1"); System.out.println(list); itr.add("new node2"); System.out.println(list); System.out.println(itr.next()); itr.set("modify node"); System.out.println(list); itr.remove(); System.out.println(list);
结果: [First, Second, Thrid] First Second Thrid [First, Second, Thrid] First [First, new node1, Second, Thrid] [First, new node1, new node2, Second, Thrid] Second [First, new node1, new node2, modify node, Thrid] [First, new node1, new node2, Thrid]
LinkedList还有一个提供Iterator的方法:descendingIterator()。该方法返回一个DescendingIterator对象。DescendingIterator是LinkedList的一个内部类。
public Iterator<E> descendingIterator() { return new DescendingIterator(); }
下面分析详细分析DescendingIterator类。
private class DescendingIterator implements Iterator { // 获取ListItr对象 final ListItr itr = new ListItr(size()); // hasNext其实是调用了itr的hasPrevious方法 public boolean hasNext() { return itr.hasPrevious(); } // next()其实是调用了itr的previous方法 public E next() { return itr.previous(); } public void remove() { itr.remove(); } }
从类名和上面的代码可以看出这是一个反向的Iterator,代码很简单,都是调用的ListItr类中的方法。
转载自:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/25/LinkedList.html
继承结构分析:http://blog.csdn.net/pickless/article/details/9291427
列表数据结构分析:http://blog.csdn.net/zhouyong0/article/details/6427211
Java集合类源码分析汇总
Java集合类基础:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/17/CollectionBase.htmlArrayList源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/20/ArrayList.html
ArrayList的removeRange方法分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/19/ArrayList_removeRange.html
HashMap源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/24/HashMap.html
LinkedList源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/25/LinkedList.html
LinkedHashMap源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/26/LinkedHashMap.html
HashSet及LinkedHashSet源码分析:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/27/HashSet.html
TreeMap源码分析(一),分析TreeMap的实现原理和部分方法:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2013/01/02/TreeMap-Base.html
TreeMap源码分析(二),剖析TreeMap中各内部类的意义:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2013/01/05/TreeMap-Deep.html
相关基础知识:
《树(二叉树、红黑树及左旋右旋等调整操作)》:http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/31/Tree.html
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