文章目录
- LinkedList
- 继承关系
- 数据结构
- 变量
- 构造方法
- 添加元素相关方法
- 查找元素相关方法
- 删除元素相关方法
- 清空方法
- 遍历方法
- 其它方法
- 常见面试题
LinkedList
LinkedList底层数据结构是双向链表。链表数据结构的特点是每个元素分配的空间不必连续、插入和删除元素时速度非常快、但访问元素的速度较慢。可以存储null值。线程不安全。
继承关系
可以看到,LinkedList同时实现了List接口和Deque对口,也就是它既可以看作一个顺序容器,又可以看作一个队列(Queue),同时又可以看作一个栈(stack),这样看来,LinkedList简直就是无敌的,当你需要使用栈或者队列时,可以考虑用LinkedList,一方面是因为Java官方已经声明不建议使用Stack类,更遗憾的是,Java里根本没有一个叫做Queue的类(只是一个接口的名字)。关于栈或队列,现在首选是ArrayDeque,它有着比LinkedList(当作栈或队列使用时)更好的性能。
除此之外,LinkedList 继承自 AbstractSequentialList,AbstractSequentialList 又是什么呢?从实现上,AbstractSequentialList 提供了一套基于顺序访问的接口。通过继承此类,子类仅需实现部分代码即可拥有完整的一套访问某种序列表(比如链表)的接口。深入源码,AbstractSequentialList 提供的方法基本上都是通过 ListIterator 实现的,比如:
public E get(int index) {
try {
return listIterator(index).next();
} catch (NoSuchElementException exc) {
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
}
}
public E set(int index, E element) {
try {
ListIterator<E> e = listIterator(index);
E oldVal = e.next();
e.set(element);
return oldVal;
} catch (NoSuchElementException exc) {
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
}
}
public void add(int index, E element) {
try {
listIterator(index).add(element);
} catch (NoSuchElementException exc) {
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
}
}
public abstract ListIterator<E> listIterator(int index);
所以只要继承类实现了listIterator方法,它不需要再额外实现什么即可使用(后续的遍历方法中可以看到LinkedList对该方法的具体实现)。对于随机访问集合类一般建议继承AbstractList而不是AbstractSequentialList。LinkedList和其他父类一样,也是基于顺序访问。所以LinkedList继承了AbstractSequentialList,但LinkedList并没有直接使用父类的方法,而是重新实现了一套方法。(后续有上面get、set、add方法的具体实现介绍)
另外,LinkedList还实现了Deque(double ended queue),Deque又继承自Queue接口。这样LinkedList就具备了队列的功能。比如:
Queue<T> queue = new LinkedList<>();
数据结构
LinkedList类每个结点用内部类Node表示,LinkedList通过first和last引用分别指向链表的第一个和最后一个元素,当链表为空时,first和last都为NULL值。LinkedList数据结构如下图所示:
静态内部类Node相关源码
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;
}
}
Node节点一共有三个属性:item代表节点值,prev代表节点的前一个节点,next代表节点的后一个节点。每个结点都有一个前驱和后继结点。
变量
LinkedList中定义了三个变量分别是集合中存放的元素个数、指向链表中的第一个和最后一个结点。
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
构造方法
// 无参构造
public LinkedList() {
}
// 通过传入一个集合参数构造,先完成初始化,在调用添加操作
// 传入的参数必须是Collection,Collection是接口,可以使用多态即参数可以是Collection的实现类
// 同时泛型的约束可以是E也可以是E的子类
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
添加元素相关方法
在链表尾部添加一个元素,如果成功,返回true,否则返回false。
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
void linkLast(E e) {
// 获取链表尾节点赋值给变量l
final Node<E> l = last;
// l代表前一个节点,e代表当前节点值,null代表下一个节点
// 即将当前添加的节点设置为尾节点
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
// 尾节点指向当前添加的节点
last = newNode;
// 如果尾节点为null,则表示当前链表还没有节点,将头节点也指向当前添加的节点
if (l == null)
first = newNode;
else
// 否则将尾节点的下一个节点属性next指向当前添加的节点,当前添加的节点成为新的尾节点
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
ps:因为LinkedList可以存储null值,如果第一个节点设置为null值,代表,这个节点的item、next、prev属性都为null,并不代表该节点为null,即不适用于l == null
。
在链表头部插入一个元素。无返回值。
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
// 获取链表头节点赋值给变量f
final Node<E> f = first;
// null代表前一个节点,e代表当前节点值,f代表下一个节点
// 即将当前添加的节点设置为头节点
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
// 头节点指向当前添加的节点
first = newNode;
// 如果头节点为null,则表示当前链表还没有节点,将尾节点也指向当前添加的节点
if (f == null)
last = newNode;
else
// 否则将头节点的前一个节点属性prev指向当前添加的节点,当前添加的节点成为新的头节点
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
在链表尾部添加一个元素。无返回值。同上在链表尾部添加一个元素只是没有返回值
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
在指定位置插入一个元素。无返回值
public void add(int index, E element) {
// 校验位置是否越界
checkPositionIndex(index);
// 如果索引位置为链表长度,即在尾部添加一个元素
if (index == size)
linkLast(element);
// 否则,在链表指定位置添加一个元素
else
linkBefore(element, node(index));
}
// 根据索引寻找目标节点
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
// 如果索引长度小于链表长度右移1位,则从链表头开始遍历寻找
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
// 否则从链表尾开始遍历寻找
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
// 将目标节点替换成新插入的节点,并把目标节点作为新插入节点的下一位节点
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++;
}
批量添加元素,向本链表添加一个指定的集合的元素
// 将指定集合中的所有元素追加到本链表的末尾
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
// 将指定集合中的所有元素追加到本链表的index索引位置后面
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 校验位置是否越界
checkPositionIndex(index);
// 将集合转换为数组
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
// 如果数据长度为0,直接返回false,添加失败
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
// 本集合末尾添加
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
// 本集合指定位置添加
} else {
// 找到指定位置的节点
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
// 将数组的元素循环添加到集合里面
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
// 如果是本集合末尾添加,尾节点就是数组最后的节点
if (succ == null) {
last = pred;
// 否则,尾节点不变,将数组的最后一个节点连接指定位置节点的前面
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
// 本集合的长度=本集合的长度+数组长度
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
查找元素相关方法
从当前链表中获取指定位置的元素。
public E get(int index) {
// 校验索引是否越界
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
从当前链表中获取第一个元素。
public E getFirst() {
// 直接返回头节点
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
从当前链表中获取最后一个元素。
public E getLast() {
// 直接返回尾节点
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return l.item;
}
删除元素相关方法
从当前链表中移除指定的元素。如果成功,返回true,否则返回false。
public boolean remove(Object o) {
// 遍历节点移除null节点
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
// 遍历节点移除非null节点
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
// 将目标节点断连
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
// 如果目标节点是头节点,将头节点指向目标节点的next节点
if (prev == null) {
first = next;
// 否则目标节点的prev节点的next节点指向目标节点的next节点
// 目标节点的prev节点属性置空
} else {
prev.next = next;
x.prev = null;
}
// 如果目标节点是尾节点,将尾节点指向目标节点的prev节点
if (next == null) {
last = prev;
// 否则目标节点的next节点的prev节点指向目标节点的prev节点
// 目标节点的next节点属性置空
} else {
next.prev = prev;
x.next = null;
}
// 目标节点的item属性置空
x.item = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
从当前链表中移除指定位置的元素。返回被移除节点的item属性值
public E remove(int index) {
// 校验索引是否越界
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
从当前链表中移除第一个元素。
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
// 断连头节点
return unlinkFirst(f);
}
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
// 头节点item属性置空
f.item = null;
// 头节点next节点属性置空
f.next = null; // help GC
// 头节点指向头节点的next节点
first = next;
// 如果头节点的next节点为空,说明就链表就一个节点,此时,将尾节点也置空,此时为空链表
if (next == null)
last = null;
// 否则,next节点也就是新的头节点的prev节点属性置空
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
从当前链表中移除第一个元素,同removeFirst()相同。
public E remove() {
return removeFirst();
}
从当前链表中移除最后一个元素。
public E removeLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
// 断连尾节点
return unlinkLast(l);
}
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;
final E element = l.item;
final Node<E> prev = l.prev;
// 尾节点item属性置空
l.item = null;
// 尾节点prev节点属性置空
l.prev = null; // help GC
// 尾节点指向尾节点的prev节点
last = prev;
// 如果尾节点的prev节点为空,说明就链表就一个节点,此时,将头节点也置空,此时为空链表
if (prev == null)
first = null;
// 否则,prev节点也就是新的尾节点的next节点属性置空
else
prev.next = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
清空方法
为了让GC更快可以回收放置的元素,需要将节点之间的引用关系赋空
public void clear() {
// Clearing all of the links between nodes is "unnecessary", but:
// - helps a generational GC if the discarded nodes inhabit
// more than one generation
// - is sure to free memory even if there is a reachable Iterator
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++;
}
遍历方法
链表的遍历过程也很简单,和上面查找过程类似,我们从头节点往后遍历就行了。但对于 LinkedList 的遍历还是需要注意一些,不然可能会导致代码效率低下。通常情况下,我们会使用普通for循环遍历或者增强for循环(也称foreach循环)遍历集合,因为普通for循环是使用索引进行遍历,但是LinkedList通过索引查找效率很低。所以一般使用foreach循环遍历,而foreach循环最终转换成迭代器形式。所以分析LinkedList的遍历的核心就是它的迭代器实现。
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
// LinkedList集合自定义的迭代器类,实现了集合的迭代器ListIterator
private class ListItr implements ListIterator<E> {
private Node<E> lastReturned = null;
private Node<E> next;
private int nextIndex;
private int expectedModCount = modCount;
ListItr(int index) {
// assert isPositionIndex(index);
next = (index == size) ? null : node(index);
nextIndex = index;
}
public boolean hasNext() {
return nextIndex < size;
}
public E next() {
checkForComodification();
if (!hasNext())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next;
next = next.next;
nextIndex++;
return lastReturned.item;
}
public boolean hasPrevious() {
return nextIndex > 0;
}
public E previous() {
checkForComodification();
if (!hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
nextIndex--;
return lastReturned.item;
}
public int nextIndex() {
return nextIndex;
}
public int previousIndex() {
return nextIndex - 1;
}
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++;
}
public void set(E e) {
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
lastReturned.item = e;
}
public void add(E e) {
checkForComodification();
lastReturned = null;
if (next == null)
linkLast(e);
else
linkBefore(e, next);
nextIndex++;
expectedModCount++;
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
其它方法
public class LinkedList<E>extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
// 判断LinkedList是否包含指定的元素
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
// 返回List中元素的数量
public int size() {
return size;
}
// 修改指定索引位置的值,返回值为老值
public E set(int index, E element) {
checkElementIndex(index);
Node<E> x = node(index);
E oldVal = x.item;
x.item = element;
return oldVal;
}
// 判断索引是否合法
private boolean isElementIndex(int index) {
return index >= 0 && index < size;
}
// 判断位置是否合法
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
// 索引溢出信息
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
// 检查索引是否合法
private void checkElementIndex(int index) {
if (!isElementIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
// 检查位置是否合法
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
// 返回第一次出现指定元素的位置
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;
}
// 返回最后一次出现元素的位置
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;
}
// 弹出第一个元素的值
public E peek() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
// 获取第一个元素
public E element() {
return getFirst();
}
// 弹出第一元素,并删除
public E poll() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
// 添加到尾部
public boolean offer(E e) {
return add(e);
}
// 添加到头部
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
// 插入到最后一个元素
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
// 尝试弹出第一个元素,但是不删除元素
public E peekFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
// 尝试弹出最后一个元素,不删除
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
// 弹出第一个元素,并删除
public E pollFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
// 弹出最后一个元素,并删除
public E pollLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
// 入队列,添加到头部
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
// 出队列,删除第一个节点
public E pop() {
return removeFirst();
}
// 删除指定元素第一次出现的位置
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
return remove(o);
}
// 删除指定元素最后一次出现的位置
public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
// 用于按相反的顺序返回对该LinkedList中的元素的迭代器。元素将按从最后(尾)到第一个(头)的顺序返回。
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();
}
}
// 调用Object的clone()方法克隆一个集合
@SuppressWarnings("unchecked")
private LinkedList<E> superClone() {
try {
return (LinkedList<E>) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError();
}
}
// 返回LinkedList实例的浅拷贝。(元素本身不会被复制。)
public Object 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;
}
// 集合转Object数组
public Object[] toArray() {
Object[] result = new Object[size];
int i = 0;
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
return result;
}
// 转指定数据类型的数组,传入的数组长度如果小于集合,则创建一个新数组,长度为集合长度,传入的数组长度如果大于集合,数组大于部分设置为null
@SuppressWarnings("unchecked")
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 (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
private static final long serialVersionUID = 876323262645176354L;
// 将这个LinkedList实例的状态保存到一个输出流(即序列化它)。
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException {
// Write out any hidden serialization magic
s.defaultWriteObject();
// Write out size
s.writeInt(size);
// Write out all elements in the proper order.
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
s.writeObject(x.item);
}
// 从一个输入流重新构造这个LinkedList实例(即反序列化它)。
@SuppressWarnings("unchecked")
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
// Read in any hidden serialization magic
s.defaultReadObject();
// Read in size
int size = s.readInt();
// Read in all elements in the proper order.
for (int i = 0; i < size; i++)
linkLast((E)s.readObject());
}
// Spliterator为jdk1.8新增接口,也是一个迭代器实现,可拆分迭代器,为了并行执行而设计的
@Override
public Spliterator<E> spliterator() {
return new LLSpliterator<E>(this, -1, 0);
}
/** A customized variant of Spliterators.IteratorSpliterator */
static final class LLSpliterator<E> implements Spliterator<E> {
static final int BATCH_UNIT = 1 << 10; // batch array size increment
static final int MAX_BATCH = 1 << 25; // max batch array size;
final LinkedList<E> list; // null OK unless traversed
Node<E> current; // current node; null until initialized
int est; // size estimate; -1 until first needed
int expectedModCount; // initialized when est set
int batch; // batch size for splits
LLSpliterator(LinkedList<E> list, int est, int expectedModCount) {
this.list = list;
this.est = est;
this.expectedModCount = expectedModCount;
}
final int getEst() {
int s; // force initialization
final LinkedList<E> lst;
if ((s = est) < 0) {
if ((lst = list) == null)
s = est = 0;
else {
expectedModCount = lst.modCount;
current = lst.first;
s = est = lst.size;
}
}
return s;
}
public long estimateSize() { return (long) getEst(); }
public Spliterator<E> trySplit() {
Node<E> p;
int s = getEst();
if (s > 1 && (p = current) != null) {
int n = batch + BATCH_UNIT;
if (n > s)
n = s;
if (n > MAX_BATCH)
n = MAX_BATCH;
Object[] a = new Object[n];
int j = 0;
do { a[j++] = p.item; } while ((p = p.next) != null && j < n);
current = p;
batch = j;
est = s - j;
return Spliterators.spliterator(a, 0, j, Spliterator.ORDERED);
}
return null;
}
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Node<E> p; int n;
if (action == null) throw new NullPointerException();
if ((n = getEst()) > 0 && (p = current) != null) {
current = null;
est = 0;
do {
E e = p.item;
p = p.next;
action.accept(e);
} while (p != null && --n > 0);
}
if (list.modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
public boolean tryAdvance(Consumer<? super E> action) {
Node<E> p;
if (action == null) throw new NullPointerException();
if (getEst() > 0 && (p = current) != null) {
--est;
E e = p.item;
current = p.next;
action.accept(e);
if (list.modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
return true;
}
return false;
}
public int characteristics() {
return Spliterator.ORDERED | Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED;
}
}
}
常见面试题
Q:ArrayList和LinkedList区别?
A:
- 数据结构不同。ArrayList 底层数据结构是动态数组,LinkedList 底层数据结构是双向链表
- 内存开销不同。如果列表很大很大,ArrayList 和 LinkedList 在内存的使用上也有所不同。LinkedList 的每个元素都有更多开销,因为要存储上一个和下一个元素的地址。ArrayList 没有这样的开销。
- 作用不同。ArrayList 只能用作列表;LinkedList 可以用作列表或者队列,因为它还实现了 Deque 接口。
- 效率不同。当通过索引随机访问集合时(get和set操作,即查询和修改操作),ArrayList 比 LinkedList 的效率高,因为 ArrayList 由于时数组结构,通过索引查询的时间复杂度是O(1);而 LinkedList 是链表结构,通过索引查询是通过node(index)方法遍历查找,时间复杂度是O(n)。不走索引都需要遍历集合,效率基本相同。当对集合进行增加和删除操作时(add和remove操作),LinkedList 一般比 ArrayList 的效率高,增加元素时,LinkedList 需要根据增加的节点位置操作链表连接节点,中间节点也是需要循环获取到的,而 ArrayList 如果超过数组长度需要进行动态扩容,在不触发 ArrayList 的动态扩容情况下,ArrayList 的效率甚至要高于 LinkedList ;但是若触发 ArrayList 的动态扩容,LinkedList 效率要高于 ArrayList 。删除元素时, LinkedList 除了有单独的方法移除头尾节点,其它节点都需要循环集合定位到该元素,再断连即可,ArrayList 如果是通过索引(remove(int index)方法)查询到元素,直接获取即可;如果是通过元素值(remove(object o)方法)查询该元素,也需要循环获取元素,然后删除元素后再通过System.arraycopy()方法将该元素的后面的元素往前移动一位;所以单就删除动作来说LinkedList 效率要高于 ArrayList。
Q:LinkedList为什么查改慢,增删快?
A:
查改慢:因为查改都需要先定位到元素,由于LinkedList 是链表结构,查询元素是通过node(index)方法遍历集合查找,时间复杂度是O(n)。
- 假如集合size=100,要取index=40的元素,根据源码,100>>1=50,40<50,需要从前往后循环,循环40遍取出node.item.
- 但是如果取最前面和最后面的元素可以通过getFirst和getLast方法获取,比较快,此时时间复杂度是O(1)
增删快:增加元素时,LinkedList 需要根据增加的节点位置操作链表连接节点,中间节点也是需要循环获取到的;删除元素时, LinkedList 除了有单独的方法移除头尾节点,其它节点都需要循环集合定位到该元素,再断连即可,单单就增加和删除的动作来看,只需要链接新的元素,而不必修改列表中剩余的元素,无论列表尺寸如何变化,其代价大致相同。