集合系列 Queue(十):LinkedList
我们之前在说到 List 集合的时候已经说过 LinkedList 了。但 LinkedList 不仅仅是一个 List 集合实现,其还是一个双向队列实现。
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
LinkedList 不仅实现了 List 接口,还实现了 Deque 接口。所以这一节我们来聊聊 LinkedList 的双向队列特性。
原理
为了深入理解 LinkedList 的原理,我们将从类成员变量、构造方法、核心方法两个方面逐一介绍。
类成员变量
// 链表大小
transient int size = 0;
// 首节点
transient Node<E> first;
// 尾节点
transient Node<E> last;
// Node节点
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;
}
}
可以看到 LinkedList 采用了链表节点的方式实现,并且每个节点都有前驱和后继节点。
构造方法
LinkedList 总共有 2 个构造方法:
public LinkedList() {
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
构造方法比较简单,这里不深入介绍。
核心方法
LinkedList 中与双向队列相关的几个方法为:offerFirst、offerLast、pollFirst、pollLast。
offerFirst
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
// 将e节点作为头结点插入
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
offerLast
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
// 将e节点作为末尾节点插入
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++;
}
pollFirst
public E pollFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
// 删除头结点
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;
}
pollLast
public E pollLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
// 删除尾节点
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;
final E element = l.item;
final Node<E> prev = l.prev;
l.item = null;
l.prev = null; // help GC
last = prev;
if (prev == null)
first = null;
else
prev.next = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
可以看出无论是插入还是删除,poll 和 offer 操作都相对简单,重点在于引用的修改和维护。
总结
LinkedList 不仅是一个简单的 List 实现,其也是一个双向队列实现。