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LinkedList源码分析

news 来源：原创 2025/7/15 19:07:15

1. LinkedList初始化

public class LinkedListTest {public static void main(String[] args) {LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();// 新增list.add("a");list.add("b");list.add("c");list.add("d");list.add(2, "e");// 删除list.remove(1);// 修改list.set(1, "d");// 查询list.get(0);}
}

在创建LinkedList时，可以看到无参构造方法里面没有任何代码，所以创建时，只是创建一个空的集合。

在这里插入图片描述

往上面翻可以看到这里有三个参数，分别是size，first和last。first和last分别是头结点和尾结点，说明LinkedList是一个双向链表。

在这里插入图片描述

查看结点类，可以看到里面有数据item，下一个节点next，上一个结点prev，也可以看出是一个双向的结点。

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2. 新增元素

新增元素时，先进入add()方法，并将需要添加的元素作为参数传入，然后执行linkLast()方法。

在这里插入图片描述

首先先将last赋值给一个临时变量l，然后去创建一个新的节点，即new Node<>(l, e, null)，然后将l，e，null传入进去。

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下面就是创建新结点的过程，由于是创建LinkedList后第一次新增元素，因此上一个结点和下一个结点都为null，元素item则为新增的元素"a"。

在这里插入图片描述

创建好新结点newNode之后，如果是空链表，则直接将新节点赋值给first，如果之前存在元素，则将新节点赋值给l.next，即上一个元素指向新创建的元素。

在这里插入图片描述

这样成功的新增了一个元素。

3. 插入元素

还有一种在指定位置插入元素，即示例中的list.add(2, “e”)。

凡是在某个位置进行操作时，第一步都是检验下标是否越界。这里下标没有越界，且index为2，不等于size，因此直接执行linkBefore(element, node(index))方法，从这个方法可以看出，就是element会去创建一个新的结点，然后新节点的的next指向下标为2的这个结点。

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这里先进入node(index)这个方法进行查看，这里会有一个if判断，因为LinkedList是一个双向链表，不管是从头结点出发，还是从尾结点出发，都可以找到链表中的所有元素，但是链表在查找元素时，需要一个个的寻找，因此这里为了节省查找时间，先根据下标判断当前元素和size / 2的大小关系，如果index < size / 2，则说明靠近头结点，从头结点开始寻找更为快速；反之如果index > size / 2，则说明靠近尾结点，从尾结点开始寻找更为快速。我这里size为4，然后是在2这个位置插入元素，计算之后2 > 4 / 2为false，因此从尾结点开始寻找。

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这里进去之后就和新增是差不多的操作，先记录下succ节点的上一个结点，结合上面我们的分析，这里的succ其实是下标为2的结点。然后根据插入的元素创建一个新的结点newNode，可以看出新结点的上一个结点为succ节点的上一个结点，元素为e，下一个结点为succ。
接着将succ的上一个结点指向新结点，然后进行判断pred是否为null，这里不为null，则将pred的下一个结点指向新结点。文字看起来可能比较绕，下面画了一张图进行分析。

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4. 修改元素

对指定下标的元素进行修改，即示例中的list.set(1, “d”)。
进入到set()方法之后，检验下标如果没有越界，则进行下一步。

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这里的node(index)方法，依然和上面在插入元素时的方法一样，因此直接跳过。

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这里的修改操作和ArrayList中的修改是类似的，也是将当前位置的元素赋值给oldVal，然后再将需要修改的值element赋值给x的元素值。最后将oldVal返回。

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5. 删除元素

对指定下标的元素进行删除，即示例中的list.remove(1)。
进入到remove()方法之后，如果下标没有越界，则进行下一步unlink(node(index))操作，由于node(index)方法已经介绍过了，因此直接看
unlink()方法。

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进入到unlink()方法之后，可以看到这里先获取到要删除节点x的元素，下一个节点和上一个结点。然后进行两个判断，

首先判断上一个结点是不是为null：
a. 如果当前结点的上一个结点为null，说明这是第一个结点，直接将下一个节点作为头结点；
b.如果当前结点的上一个结点不为null，则说明之前还有结点，那么就是将上一个结点的next指向下一个元素，并将当前元素的上一个结点赋值为null。
其次判断下一个结点是不是为null：
a. 如果当前结点的下一个结点为null，说明这是最后一个结点，直接将上一个结点作为尾结点；
b. 如果当前结点的下一个结点不为null，则说明之后还有结点，那么就是将下一个结点的prev指向上一个元素，并将当前元素的下一个结点赋值为null。

这样就完成了删除操作。

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1. LinkedList初始化

2. 新增元素

3. 插入元素

4. 修改元素

5. 删除元素

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