LinkedList 基本示例及源碼解析
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1、JavaDoc 簡介
- LinkedList雙向鏈表，實現了List的 雙向隊列接口，實現了全部list可選擇性操做，容許存儲任何元素(包括null值)
- 全部的操做均可以表現爲雙向性的，遍歷的時候會從首部到尾部進行遍歷，直到找到最近的元素位置
- 注意這個實現不是線程安全的, 若是多個線程併發訪問鏈表，而且至少其中的一個線程修改了鏈表的結構，那麼這個鏈表必須進行外部加鎖。(結構化的操做指的是任何添加或者刪除至少一個元素的操做，僅僅對已有元素的值進行修改不是結構化的操做)。
- List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…)),能夠用這種鏈表作同步訪問，可是最好在建立的時間就這樣作，避免意外的非同步對鏈表的訪問
- 迭代器返回的iterators 和 listIterator方法會形成fail-fast機制：若是鏈表在生成迭代器以後被結構化的修改了，除了使用iterator獨有的remove方法外，都會拋出併發修改的異常。所以，在面對併發修改的時候，這個迭代器可以快速失敗，從而避免非肯定性的問題
2、LinkedList 繼承接口和實現類介紹
java.util.LinkedList 繼承了 AbstractSequentialList 並實現了List , Deque , Cloneable 接口，以及Serializable 接口html
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}
類之間的繼承體系以下：java
下面就對繼承樹中的部分節點進行大體介紹：node
AbstractSequentialList 介紹：
這個接口是List一系列子類接口的核心接口，以求最大限度的減小實現此接口的工做量，由順序訪問數據存儲(例如連接鏈表)支持。對於隨機訪問的數據(像是數組)，AbstractList 應該優先被使用這個接口能夠說是與AbstractList類相反的，它實現了隨機訪問方法，提供了get(int index),set(int index,E element), add(int index,E element) and remove(int index)方法程序員對於程序員來講：數組
要實現一個列表，程序員只須要擴展這個類而且提供listIterator 和 size方法便可。
對於不可修改的列表來講， 程序員須要實現列表迭代器的 hasNext(), next(), hasPrevious(),
previous 和 index 方法安全
AbstractList 介紹：併發
這個接口也是List繼承類層次的核心接口，以求最大限度的減小實現此接口的工做量，由順序訪問
數據存儲(例如連接鏈表)支持。對於順序訪問的數據(像是鏈表)，AbstractSequentialList 應該優先被使用，
若是須要實現不可修改的list，程序員須要擴展這個類，list須要實現get(int) 方法和List.size()方法
若是須要實現可修改的list，程序員必須額外重寫set(int,Object) set(int,E)方法(不然會拋出
UnsupportedOperationException的異常)，若是list是可變大小的，程序員必須額外重寫add(int,Object) , add(int, E) and remove(int) 方法函數
AbstractCollection 介紹：源碼分析
這個接口是Collection接口的一個核心實現，儘可能減小實現此接口所需的工做量
爲了實現不可修改的collection，程序員應該繼承這個類並提供呢iterator和size 方法
爲了實現可修改的collection，程序團須要額外重寫類的add方法，iterator方法返回的Iterator迭代器也必須實現remove方法
3、LinkedList 基本方法介紹
上面看完了LinkedList 的繼承體系以後，來看看LinkedList的基本方法說明
添加
add():
----> 1. add(E e) : 直接在'末尾'處添加元素
----> 2. add(int index,E element) : 在'指定索引處添'加元素
----> 3. addAll(Collections<? extends E> c) : 在'末尾'處添加一個collection集合
----> 4. addAll(int index,Collections<? extends E> c)：在'指定位置'添加一個collection集合
----> 5. addFirst(E e): 在'頭部'添加指定元素
----> 6. addLast(E e): 在'尾部'添加指定元素
offer():
----> 1. offer(E e)： 在鏈表'末尾'添加元素
----> 2. offerFirst(E e): 在'鏈表頭'添加指定元素
----> 3. offerLast(E e): 在'鏈表尾'添加指定元素
push(E e): 在'頭部'壓入元素
移除
poll()：
----> 1. poll(): 訪問並移除'首部'元素
----> 2. pollFirst(): 訪問並移除'首部'元素
----> 3. pollLast(): 訪問並移除'尾部'元素
pop(): 從列表表明的堆棧中彈出元素，從'頭部'彈出
remove():
----> 1. remove(): 移除並返回'首部'元素
----> 2. remove(int index) : 移除'指定索引'處的元素
----> 3. remove(Object o): 移除指定元素
----> 4. removeFirst(): 移除並返回'第一個'元素
----> 5. removeFirstOccurrence(Object o): 從頭至尾遍歷，移除'第一次'出現的元素
----> 6. removeLast(): 移除並返回'最後一個'元素
----> 7. removeLastOccurrence(Object o): 從頭至尾遍歷，移除'最後一次'出現的元素
clear(): 清空全部元素
訪問
peek():
----> 1. peek(): 只訪問，不移除'首部'元素
----> 2. peekFirst(): 只訪問，不移除'首部'元素，若是鏈表不包含任何元素，則返回null
----> 3. peekLast(): 只訪問，不移除'尾部'元素，若是鏈表不包含任何元素，返回null
element(): 只訪問，不移除'頭部'元素
get():
----> 1. get(int index): 返回'指定索引'處的元素
----> 2. getFirst(): 返回'第一個'元素
----> 3. getLast(): 返回'最後一個'元素
indexOf(Object o): 檢索某個元素'第一次'出現所在的位置
LastIndexOf(Object o): 檢索某個元素'最後一次'出現的位置
其餘
clone() : 返回一個鏈表的拷貝，返回值爲Object 類型
contains(Object o): 判斷鏈表是否包含某個元素
descendingIterator(): 返回一個迭代器，裏面的元素是倒敘返回的
listIterator(int index) : 在指定索引處建立一個'雙向遍歷迭代器'
set(int index, E element): 替換某個位置處的元素
size() : 返回鏈表的長度
spliterator(): 建立一個後期綁定並快速失敗的元素
toArray(): 將鏈表轉變爲數組返回
4、LinkedList 基本方法使用
學以至用，熟悉了上面基本方法以後，來簡單作一個demo測試一下上面的方法：
/**
* 此方法描述
* LinedList 集合的基本使用
*/
public class LinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("111");
list.add("222");
list.add("333");
list.add(1,"123");
// 分別在頭部和尾部添加元素
list.addFirst("top");
list.addLast("bottom");
System.out.println(list);
// 數組克隆
Object listClone = list.clone();
System.out.println(listClone);
// 建立一個首尾互換的迭代器
Iterator<String> it = list.descendingIterator();
while (it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + " ");
}
System.out.println();
list.clear();
System.out.println("list.contains('111') ? " + list.contains("111"));
Collection<String> collec = Arrays.asList("123","213","321");
list.addAll(collec);
System.out.println(list);
System.out.println("list.element = " + list.element());
System.out.println("list.get(2) = " + list.get(2));
System.out.println("list.getFirst() = " + list.getFirst());
System.out.println("list.getLast() = " + list.getLast());
// 檢索指定元素出現的位置
System.out.println("list.indexOf(213) = " + list.indexOf("213"));
list.add("123");
System.out.println("list.lastIndexOf(123) = " + list.lastIndexOf("123"));
// 在首部和尾部添加元素
list.offerFirst("first");
list.offerLast("999");
System.out.println("list = " + list);
list.offer("last");
// 只訪問，不移除指定元素
System.out.println("list.peek() = " + list.peek());
System.out.println("list.peekFirst() = " + list.peekFirst());
System.out.println("list.peekLast() = " + list.peekLast());
// 訪問並移除元素
System.out.println("list.poll() = " + list.poll());
System.out.println("list.pollFirst() = " + list.pollFirst());
System.out.println("list.pollLast() = " + list.pollLast());
System.out.println("list = " + list);
// 從首部彈出元素
list.pop();
// 壓入元素
list.push("123");
System.out.println("list.size() = " + list.size());
System.out.println("list = " + list);
// remove操做
System.out.println(list.remove());
System.out.println(list.remove(1));
System.out.println(list.remove("999"));
System.out.println(list.removeFirst());
System.out.println("list = " + list);
list.addAll(collec);
list.addFirst("123");
list.addLast("123");
System.out.println("list = " + list);
list.removeFirstOccurrence("123");
list.removeLastOccurrence("123");
list.removeLast();
System.out.println("list = " + list);
list.addFirst("top");
list.addLast("bottom");
list.set(2,"321");
System.out.println("list = " + list);
System.out.println("--------------------------");
// 建立一個list的雙向鏈表
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while(listIterator.hasNext()){
// 移到list的末端
System.out.println(listIterator.next());
}
System.out.println("--------------------------");
while (listIterator.hasPrevious()){
// 移到list的首端
System.out.println(listIterator.previous());
}
}
}
Console:
-------1------- [top, 111, 123, 222, 333, bottom]
-------2-------[top, 111, 123, 222, 333, bottom]
bottom 333 222 123 111 top
list.contains('111') ? false
[123, 213, 321]
list.element = 123
list.get(2) = 321
list.getFirst() = 123
list.getLast() = 321
list.indexOf(213) = 1
list.lastIndexOf(123) = 3
-------4------- [first, 123, 213, 321, 123, 999]
list.peek() = first
list.peekFirst() = first
list.peekLast() = last
list.poll() = first
list.pollFirst() = 123
list.pollLast() = last
-------5------- [213, 321, 123, 999]
list.size() = 4
-------6------- [123, 321, 123, 999]
123
123
true
321
-------7------- []
-------8------- [123, 123, 213, 321, 123]
list = [123, 213]
-------9------- [top, 123, 321, bottom]
--------------------------
top
123
321
bottom
--------------------------
bottom
321
123
top
5、LinkedList 內部結構以及基本元素聲明
- LinkedList內部結構是一個雙向鏈表，具體示意圖以下
每個鏈表都是一個Node節點，由三個元素組成
private static class Node<E> {
// Node節點的元素
E item;
// 指向下一個元素
Node<E> next;
// 指向上一個元素
Node<E> prev;
// 節點構造函數
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
first 節點也是頭節點， last節點也是尾節點
- LinkedList 中有三個元素，分別是
transient int size = 0; // 鏈表的容量 transient Node<E> first; // 指向第一個節點 transient Node<E> last; // 指向最後一個節點
- LinkedList 有兩個構造函數，一個是空構造函數，不添加任何元素，一種是建立的時候就接收一個Collection集合。
/**
* 空構造函數
*/
public LinkedList() {}
/**
* 建立一個包含指定元素的構造函數
*/
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
6、LinkedList 具體源碼分析
前言: 此源碼是做者根據上面的代碼示例一步一步跟進去的，若是有哪些疑問或者講的不正確的地方，請與做者聯繫。
添加
添加的具體流程示意圖：
包括方法有：
add(E e)
add(int index, E element)
addAll(Collection<? extends E> c)
addAll(int index, Collection<? extends E> c)
addFirst(E e)
addLast(E e)
offer(E e)
offerFirst(E e)
offerLast(E e)
下面對這些方法逐個分析其源碼：
add(E e) ：
// 添加指定元素至list末尾
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
// 真正添加節點的操做
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
// 生成一個Node節點
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
// 若是l = null，表明的是第一個節點，因此這個節點便是頭節點
// 又是尾節點
if (l == null)
first = newNode;
else
// 若是不是的話，那麼就讓該節點的next 指向新的節點
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
- 好比第一次添加的是111，此時鏈表中尚未節點，因此此時的尾節點last 爲null, 生成新的節點，因此 此時的尾節點也就是111，因此這個 111 也是頭節點，再進行擴容，修改次數對應增長
- 第二次添加的是 222， 此時鏈表中已經有了一個節點，新添加的節點會添加到尾部，剛剛添加的111 就看成頭節點來使用，222被添加到111的節點後面。
add(int index,E e) :
/**
*在指定位置插入指定的元素
*/
public void add(int index, E element) {
// 下標檢查
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
// 若是須要插入的位置和鏈表的長度相同，就在鏈表的最後添加
linkLast(element);
else
// 不然就連接在此位置的前面
linkBefore(element, node(index));
}
// 越界檢查
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
// 判斷參數是不是有效位置(對於迭代或者添加操做來講)
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
// linkLast 上面已經介紹過
// 查找索引所在的節點
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
// 在非空節點插入元素
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
// succ 便是插入位置的節點
// 查找該位置處的前面一個節點
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++;
}
- 例如在位置爲1處添加值爲123 的元素，首先對下標進行越界檢查，判斷這個位置是否等於鏈表的長度，若是與鏈表長度相同，就往最後插入，若是不一樣的話，就在索引的前面插入。
- 下標爲1 處並不等於索引的長度，因此在索引前面插入，首先對查找 1 這個位置的節點是哪一個，並獲取這個節點的前面一個節點，在判斷這個位置的前一個節點是否爲null，若是是null，那麼這個此處位置的元素就被看成頭節點，若是不是的話，頭節點的next 節點就指向123
addFirst(E e) :
// 在頭節點插入元素
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
// 先找到first 節點
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
// f 爲null，也就表明着沒有頭節點
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
例如要添加top 元素至鏈表的首部，須要先找到first節點，若是first節點爲null，也就說明沒有頭節點，若是不爲null，則頭節點的prev節點是新插入的節點。
addLast(E e) :
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
// 連接末尾處的節點
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
方法邏輯與在頭節點插入基本相同
addAll(Collections<? extends E> c) :
/**
* 在鏈表中批量添加數據
*/
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 越界檢查
checkPositionIndex(index);
// 把集合轉換爲數組
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
// 直接在末尾添加，因此index = size
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
// 遍歷每一個數組
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
// 先對應生成節點，再進行節點的連接
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
Collection<String> collec = Arrays.asList("123","213","321"); list.addAll(collec);
- 例如要插入一個Collection爲123,213,321 的集合，沒有指定插入元素的位置，默認是向鏈表的尾部進行連接，首先會進行數組越界檢查，而後會把集合轉換爲數組，在判斷數組的大小是否爲0，爲0返回，不爲0，繼續下面操做
- 由於是直接向鏈尾插入，因此index = size，而後遍歷每一個數組，首先生成對應的節點，在對節點進行連接，由於succ 是null，此時last 節點 = pred，這個時候的pred節點就是遍歷數組完成後的最後一個節點
- 而後再擴容數組，增長修改次數
addAll(Collections<? extends E> c) : 這個方法的源碼同上
offer也是對元素進行添加操做，源碼和add方法相同
offerFirst(E e)和addFirst(E e) 源碼相同
offerLast(E e)和addLast(E e) 源碼相同)
push(E e) 和addFirst(E e) 源碼相同
取出元素
包括方法有：
- peek()
- peekFirst()
- peekLast()
- element()
- get(int index)
- getFirst()
- getLast()
- indexOf(Object o)
- lastIndexOf(Object o)
peek()
/**
* 只是訪問，可是不移除鏈表的頭元素
*/
public E peek() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
peek() 源碼比較簡單，直接找到鏈表的第一個節點，判斷是否爲null，若是爲null，返回null，不然返回鏈首的元素
peekFirst() ： 源碼和peek() 相同
peekLast():
/**
* 訪問，可是不移除鏈表中的最後一個元素
* 或者返回null若是鏈表是空鏈表
*/
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
源碼也比較好理解
element() :
/**
* 只是訪問，可是不移除鏈表的第一個元素
*/
public E element() {
return getFirst();
}
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
與peek()相同的地方都是訪問鏈表的第一個元素，不一樣是element元素在鏈表爲null的時候會報空指針異常
****get(int index) :
/*
* 返回鏈表中指定位置的元素
*/
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
// 返回指定索引下的元素的非空節點
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
get(int index)源碼也是比較好理解，首先對下標進行越界檢查，沒有越界的話直接找到索引位置對應的node節點，進行返回
getFirst() ：源碼和element()相同
getLast(): 直接找到最後一個元素進行返回，和getFist幾乎相同
indexOf(Object o) :
/*
* 返回第一次出現指定元素的位置，或者-1若是不包含指定元素。
*/
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null)
return index;
index++;
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item))
return index;
index++;
}
}
return -1;
}
兩種狀況：
- 若是須要檢索的元素是null，對元素鏈表進行遍歷，返回x的元素爲空的位置
- 若是須要檢索的元素不是null，對元素的鏈表遍歷，直到找到相同的元素，返回元素下標
lastIndexOf(Object o) :
/*
* 返回最後一次出現指定元素的位置，或者-1若是不包含指定元素。
*/
public int lastIndexOf(Object o) {
int index = size;
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index--;
if (x.item == null)
return index;
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index--;
if (o.equals(x.item))
return index;
}
}
return -1;
}
從IndexOf(Object o)源碼反向理解
刪除
刪除節點的示意圖以下：
包括的方法有：
- poll()
- pollFirst()
- pollLast()
- pop()
- remove()
- remove(int index)
- remove(Object o)
- removeFirst()
- removeFirstOccurrence(Object o)
- removeLast()
- removeLastOccurrence(Object o)
- clear()
poll() :
/*
* 訪問並移除鏈表中指定元素
*/
public E poll() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
// 斷開第一個非空節點
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
f.item = null;
f.next = null; // help GC
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
poll()方法也比較簡單直接，首先經過Node方法找到第一個鏈表頭，而後把鏈表的元素和鏈表頭指向的next元素置空，再把next節點的元素變爲頭節點的元素
pollFirst() : 與poll() 源碼相同
pollLast(): 與poll() 源碼很類似，再也不解釋
pop()
/*
* 彈出鏈表的指定元素，換句話說，移除並返回鏈表中第一個元素
*/
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
// unlinkFirst 源碼上面👆有
removeFirst源碼就多了若是首部元素爲null，就直接拋出異常的操做
remove(int index):
/*
* 移除鏈表指定位置的元素
*/
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
// 找到index 的節點，斷開指定節點
return unlink(node(index));
}
// 斷開指定節點
E unlink(Node<E> x) {
// 找到連接節點的元素，next節點和prev節點
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<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++;
return element;
}
remove(Object o)
/*
* 移除列表中第一次出現的指定元素，若是存在的話。若是列表不包含指定元素，則不會改變，
* 更進一步來講，移除索引最小的元素，前提是(o == null ? get(i) == null : o.equals(get(i)))
*/
public boolean remove(Object o) {
// 若是o爲null
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
// 匹配null對象，刪除控對象，返回true
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
// 若是不爲null
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
// 匹配對應節點，返回true
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
removeFirst() 和remove() 源碼相同
removeFirstOccurrence(Object o)和 remove(Object o) 源碼相同
removeLast() 和 pollLast() 相同
removeLastOccurrence(Object o) 和 removeFirstOccurrence(Object o) 類似
clear()
/*
* 清空全部元素
*/
public void clear() {
// 遍歷元素，把元素的值置爲null
for (Node<E> x = first; x != null; ) {
Node<E> next = x.next;
x.item = null;
x.next = null;
x.prev = null;
x = next;
}
first = last = null;
size = 0;
modCount++;
}
clear()方法，先找到鏈表頭，循環遍歷每一項，把每一項的prev，item，next屬性置空，最後再清除first和last節點，注意源碼有一點，x = next ，這行代碼是向後遍歷的意思，根據next的元素再繼續向後查找
其餘方法
鏈表最經常使用的方法就是添加、查找、刪除，下面來介紹一下其餘的方法
clone()
/*
* 鏈表複製
*/
public Object clone() {
// 此處的clone
LinkedList<E> clone = superClone();
// Put clone into "virgin" state
clone.first = clone.last = null;
clone.size = 0;
clone.modCount = 0;
// Initialize clone with our elements
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
clone.add(x.item);
return clone;
}
private LinkedList<E> superClone() {
try {
return (LinkedList<E>) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError(e);
}
}
// 本地方法
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
clone() 方法調用superClone()可以獲取拷貝事後的值，可是爲何要把first和last置爲null，debug的時候就發現clone對象全部的值都爲null了，並且爲何又要循環遍歷鏈表再添加一遍？
contains(Object o) : 和index源碼幾乎相同
set(int index, E element)
/*
* 在指定位置替換指定元素
*/
public E set(int index, E element) {
// 越界檢查
checkElementIndex(index);
// 找到索引元素所在的位置
Node<E> x = node(index);
// 元素替換操做，返回替換以前的元素
E oldVal = x.item;
x.item = element;
return oldVal;
}
descendingIterator()
public Iterator<E> descendingIterator() {
return new DescendingIterator();
}
private class DescendingIterator implements Iterator<E> {
private final ListItr itr = new ListItr(size());
public boolean hasNext() {
return itr.hasPrevious();
}
public E next() {
return itr.previous();
}
public void remove() {
itr.remove();
}
}
descendingIterator 就至關於建立了一個倒置的Iterator，倒敘遍歷
listIterator(int index) :
/*
* 在指定位置上返回一個列表的迭代器，這個list-Iterator是有快速失敗機制的
* 能夠參見個人另外一篇文章 ArrayList 源碼解析
*/
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
// ListItr 是LinkedList的一個內部類
private class ListItr implements ListIterator<E> {
// 上一個被返回的節點
private Node<E> lastReturned;
// 下一個節點
private Node<E> next;
// 下一個下標
private int nextIndex;
// 指望的修改次數 = 修改次數，用於判斷併發狀況
private int expectedModCount = modCount;
// 在指定位置建立一個迭代器
ListItr(int index) {
next = (index == size) ? null : node(index);
nextIndex = index;
}
// 判斷是否有下一個元素
// 判斷的標準是下一個索引的值 < size ,說明當前位置最大 = 鏈表的容量
public boolean hasNext() {
return nextIndex < size;
}
// 查找下一個元素
public E next() {
checkForComodification();
if (!hasNext())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next;
// 指向下一個元素
next = next.next;
nextIndex++;
return lastReturned.item;
}
// 是否有以前的元素
public boolean hasPrevious() {
// 經過元素索引是否等於0，來判斷是否達到開頭。
return nextIndex > 0;
}
// 遍歷以前的元素
public E previous() {
checkForComodification();
if (!hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
// next指向鏈表的上一個元素
lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
nextIndex--;
return lastReturned.item;
}
// 下一個索引
public int nextIndex() {
return nextIndex;
}
// 上一個索引
public int previousIndex() {
return nextIndex - 1;
}
// 移除元素，有fail-fast機制
public void remove() {
checkForComodification();
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
Node<E> lastNext = lastReturned.next;
unlink(lastReturned);
if (next == lastReturned)
next = lastNext;
else
nextIndex--;
lastReturned = null;
expectedModCount++;
}
// 設置當前節點爲e，有fail-fast機制
public void set(E e) {
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
lastReturned.item = e;
}
// 將e添加到當前節點的前面，也有fail-fast機制
public void add(E e) {
checkForComodification();
lastReturned = null;
if (next == null)
linkLast(e);
else
linkBefore(e, next);
nextIndex++;
expectedModCount++;
}
// jdk1.8引入，用於快速遍歷鏈表元素
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (modCount == expectedModCount && nextIndex < size) {
action.accept(next.item);
lastReturned = next;
next = next.next;
nextIndex++;
}
checkForComodification();
}
// 判斷 「modCount和expectedModCount是否相等」，依次來實現fail-fast機制
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
toArray()
/*
* 返回LinkedList的Object[]數組
*/
public Object[] toArray() {
Object[] result = new Object[size];
int i = 0;
//將鏈表中全部節點的數據都添加到Object[]數組中
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
return result;
}
toArray(T[] a)
/*
* 返回LinkedList的模板數組。所謂模板數組，便可以將T設爲任意的數據類型
*/
public <T> T[] toArray(T[] a) {
// 若數組a的大小 < LinkedList的元素個數(意味着數組a不能容納LinkedList中所有元素)
// 則新建一個T[]數組，T[]的大小爲LinkedList大小，並將該T[]賦值給a。
if (a.length < size)
a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
a.getClass().getComponentType(), size);
//將鏈表中全部節點的數據都添加到數組a中
int i = 0;
Object[] result = a;
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
後記 : 筆者才疏學淺，若是有哪處錯誤產生誤導，請及時與筆者聯繫更正，一塊兒共建積極向上的it氛圍
文章參考：
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