diff --git "a/Java\347\233\270\345\205\263/HashMap.md" "b/Java\347\233\270\345\205\263/HashMap.md" index e69de29bb2d..265793d9e44 100644 --- "a/Java\347\233\270\345\205\263/HashMap.md" +++ "b/Java\347\233\270\345\205\263/HashMap.md" @@ -0,0 +1,457 @@ +### **目录:** +0-1. 简介 + +0-2. 内部结构分析 + +  0-2-1. JDK18之前 + +  0-2-2. JDK18之后 + +0-3. LinkedList源码分析 + +  0-3-1. 构造方法 + +  0-3-2. put方法 + +  0-3-3. get方法 + +  0-3-4. resize方法 + +0-4. HashMap常用方法测试 +## 简介 +HashMap主要用来存放键值对,它基于哈希表的Map接口实现,是常用的Java集合之一。与HashTable主要区别为不支持同步和允许null作为key和value,所以如果你想要保证线程安全,可以使用ConcurrentHashMap代替而不是线程安全的HashTable,因为HashTable基本已经被淘汰。 +## 内部结构分析 +### JDK1.8之前: +JDK1.8之前HashMap底层是数组和链表结合在一起使用也就是链表散列。HashMap通过key的hashCode来计算hash值,当hashCode相同时,通过“拉链法”解决冲突。 + +所谓“拉链法”就是:将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组,数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突,则将冲突的值加到链表中即可。 +![jdk1.8之前的内部结构](https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/3/20/16240dbcc303d872?w=348&h=427&f=png&s=10991) +简单来说,JDK1.8之前HashMap由数组+链表组成的,数组是HashMap的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的,如果定位到的数组位置不含链表(当前entry的next指向null),那么对于查找,添加等操作很快,仅需一次寻址即可;如果定位到的数组包含链表,对于添加操作,其时间复杂度依然为O(1),因为最新的Entry会插入链表头部,急需要简单改变引用链即可,而对于查找操作来讲,此时就需要遍历链表,然后通过key对象的equals方法逐一比对查找. +### JDK1.8之后: +相比于之前的版本,jdk1.8在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。 +![JDK1.8之后的内部结构](https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/3/20/16240e0e30123cfc?w=552&h=519&f=png&s=15827) +**类的属性:** +```java +public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable { + // 序列号 + private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L; + // 默认的初始容量是16 + static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; + // 最大容量 + static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; + // 默认的填充因子 + static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; + // 当桶(bucket)上的结点数大于这个值时会转成红黑树 + static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; + // 当桶(bucket)上的结点数小于这个值时树转链表 + static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6; + // 桶中结构转化为红黑树对应的table的最小大小 + static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; + // 存储元素的数组,总是2的幂次倍 + transient Node[] table; + // 存放具体元素的集 + transient Set> entrySet; + // 存放元素的个数,注意这个不等于数组的长度。 + transient int size; + // 每次扩容和更改map结构的计数器 + transient int modCount; + // 临界值 当实际大小(容量*填充因子)超过临界值时,会进行扩容 + int threshold; + // 填充因子 + final float loadFactor; +} +``` +(1)loadFactor加载因子 + +loadFactor加载因子是控制数组存放数据的疏密程度,loadFactor越趋近于1,那么 数组中存放的数据(entry)也就越多,也就越密,也就是会让链表的长度增加,load Factor越小,也就是趋近于0, + +**loadFactor太大导致查找元素效率低,太小导致数组的利用率低,存放的数据会很分散。loadFactor的默认值为0.75f是官方给出的一个比较好的临界值**。   + +(2)threshold + +**threshold = capacity * loadFactor**,**当Size>=threshold**的时候,那么就要考虑对数组的扩增了,也就是说,这个的意思就是 **衡量数组是否需要扩增的一个标准**。 + +**Node节点类源码:** +```java +// 继承自 Map.Entry +static class Node implements Map.Entry { + final int hash;// 哈希值,存放元素到hashmap中时用来与其他元素hash值比较 + final K key;//键 + V value;//值 + // 指向下一个节点 + Node next; + Node(int hash, K key, V value, Node next) { + this.hash = hash; + this.key = key; + this.value = value; + this.next = next; + } + public final K getKey() { return key; } + public final V getValue() { return value; } + public final String toString() { return key + "=" + value; } + // 重写hashCode()方法 + public final int hashCode() { + return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value); + } + + public final V setValue(V newValue) { + V oldValue = value; + value = newValue; + return oldValue; + } + // 重写 equals() 方法 + public final boolean equals(Object o) { + if (o == this) + return true; + if (o instanceof Map.Entry) { + Map.Entry e = (Map.Entry)o; + if (Objects.equals(key, e.getKey()) && + Objects.equals(value, e.getValue())) + return true; + } + return false; + } +} +``` +**树节点类源码:** +```java +static final class TreeNode extends LinkedHashMap.Entry { + TreeNode parent; // 父 + TreeNode left; // 左 + TreeNode right; // 右 + TreeNode prev; // needed to unlink next upon deletion + boolean red; // 判断颜色 + TreeNode(int hash, K key, V val, Node next) { + super(hash, key, val, next); + } + // 返回根节点 + final TreeNode root() { + for (TreeNode r = this, p;;) { + if ((p = r.parent) == null) + return r; + r = p; + } +``` +## HashMap源码分析 +### 构造方法 +![四个构造方法](https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/3/20/162410d912a2e0e1?w=336&h=90&f=jpeg&s=26744) +```java + // 默认构造函数。 + public More ...HashMap() { + this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted + } + + // 包含另一个“Map”的构造函数 + public More ...HashMap(Map m) { + this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; + putMapEntries(m, false);//下面会分析到这个方法 + } + + // 指定“容量大小”的构造函数 + public More ...HashMap(int initialCapacity) { + this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR); + } + + // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 + public More ...HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { + if (initialCapacity < 0) + throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " + initialCapacity); + if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) + initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; + if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) + throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor); + this.loadFactor = loadFactor; + this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity); + } +``` + putMapEntries方法: +```java +final void putMapEntries(Map m, boolean evict) { + int s = m.size(); + if (s > 0) { + // 判断table是否已经初始化 + if (table == null) { // pre-size + // 未初始化,s为m的实际元素个数 + float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F; + int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ? + (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY); + // 计算得到的t大于阈值,则初始化阈值 + if (t > threshold) + threshold = tableSizeFor(t); + } + // 已初始化,并且m元素个数大于阈值,进行扩容处理 + else if (s > threshold) + resize(); + // 将m中的所有元素添加至HashMap中 + for (Map.Entry e : m.entrySet()) { + K key = e.getKey(); + V value = e.getValue(); + putVal(hash(key), key, value, false, evict); + } + } +} +``` +### put方法 +HashMap只提供了put用于添加元素,putVal方法只是给put方法调用的一个方法,并没有提供给用户使用。 +```java +public V put(K key, V value) { + return putVal(hash(key), key, value, false, true); +} + +final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, + boolean evict) { + Node[] tab; Node p; int n, i; + // table未初始化或者长度为0,进行扩容 + if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) + n = (tab = resize()).length; + // (n - 1) & hash 确定元素存放在哪个桶中,桶为空,新生成结点放入桶中(此时,这个结点是放在数组中) + if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) + tab[i] = newNode(hash, key, value, null); + // 桶中已经存在元素 + else { + Node e; K k; + // 比较桶中第一个元素(数组中的结点)的hash值相等,key相等 + if (p.hash == hash && + ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) + // 将第一个元素赋值给e,用e来记录 + e = p; + // hash值不相等,即key不相等;为红黑树结点 + else if (p instanceof TreeNode) + // 放入树中 + e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); + // 为链表结点 + else { + // 在链表最末插入结点 + for (int binCount = 0; ; ++binCount) { + // 到达链表的尾部 + if ((e = p.next) == null) { + // 在尾部插入新结点 + p.next = newNode(hash, key, value, null); + // 结点数量达到阈值,转化为红黑树 + if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st + treeifyBin(tab, hash); + // 跳出循环 + break; + } + // 判断链表中结点的key值与插入的元素的key值是否相等 + if (e.hash == hash && + ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) + // 相等,跳出循环 + break; + // 用于遍历桶中的链表,与前面的e = p.next组合,可以遍历链表 + p = e; + } + } + // 表示在桶中找到key值、hash值与插入元素相等的结点 + if (e != null) { + // 记录e的value + V oldValue = e.value; + // onlyIfAbsent为false或者旧值为null + if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) + //用新值替换旧值 + e.value = value; + // 访问后回调 + afterNodeAccess(e); + // 返回旧值 + return oldValue; + } + } + // 结构性修改 + ++modCount; + // 实际大小大于阈值则扩容 + if (++size > threshold) + resize(); + // 插入后回调 + afterNodeInsertion(evict); + return null; +} +``` +### get方法 +```java +public V get(Object key) { + Node e; + return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; +} + +final Node getNode(int hash, Object key) { + Node[] tab; Node first, e; int n; K k; + if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && + (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) { + // 数组元素相等 + if (first.hash == hash && // always check first node + ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) + return first; + // 桶中不止一个节点 + if ((e = first.next) != null) { + // 在树中get + if (first instanceof TreeNode) + return ((TreeNode)first).getTreeNode(hash, key); + // 在链表中get + do { + if (e.hash == hash && + ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) + return e; + } while ((e = e.next) != null); + } + } + return null; +} +``` +### resize方法 +进行扩容,会伴随着一次重新hash分配,并且会遍历hash表中所有的元素,是非常耗时的。在编写程序中,要尽量避免resize。 +```java +final Node[] resize() { + Node[] oldTab = table; + int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; + int oldThr = threshold; + int newCap, newThr = 0; + if (oldCap > 0) { + // 超过最大值就不再扩充了,就只好随你碰撞去吧 + if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { + threshold = Integer.MAX_VALUE; + return oldTab; + } + // 没超过最大值,就扩充为原来的2倍 + else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) + newThr = oldThr << 1; // double threshold + } + else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold + newCap = oldThr; + else { + signifies using defaults + newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; + newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); + } + // 计算新的resize上限 + if (newThr == 0) { + float ft = (float)newCap * loadFactor; + newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); + } + threshold = newThr; + @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) + Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap]; + table = newTab; + if (oldTab != null) { + // 把每个bucket都移动到新的buckets中 + for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { + Node e; + if ((e = oldTab[j]) != null) { + oldTab[j] = null; + if (e.next == null) + newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; + else if (e instanceof TreeNode) + ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap); + else { + Node loHead = null, loTail = null; + Node hiHead = null, hiTail = null; + Node next; + do { + next = e.next; + // 原索引 + if ((e.hash & oldCap) == 0) { + if (loTail == null) + loHead = e; + else + loTail.next = e; + loTail = e; + } + // 原索引+oldCap + else { + if (hiTail == null) + hiHead = e; + else + hiTail.next = e; + hiTail = e; + } + } while ((e = next) != null); + // 原索引放到bucket里 + if (loTail != null) { + loTail.next = null; + newTab[j] = loHead; + } + // 原索引+oldCap放到bucket里 + if (hiTail != null) { + hiTail.next = null; + newTab[j + oldCap] = hiHead; + } + } + } + } + } + return newTab; +} +``` +## HashMap常用方法测试 +```java +package map; + +import java.util.Collection; +import java.util.HashMap; +import java.util.Set; + +public class HashMapDemo { + + public static void main(String[] args) { + HashMap map = new HashMap(); + // 键不能重复,值可以重复 + map.put("san", "张三"); + map.put("si", "李四"); + map.put("wu", "王五"); + map.put("wang", "老王"); + map.put("wang", "老王2");// 老王被覆盖 + map.put("lao", "老王"); + System.out.println("-------直接输出hashmap:-------"); + System.out.println(map); + /** + * 遍历HashMap + */ + // 1.获取Map中的所有键 + System.out.println("-------foreach获取Map中所有的键:------"); + Set keys = map.keySet(); + for (String key : keys) { + System.out.print(key+" "); + } + System.out.println();//换行 + // 2.获取Map中所有值 + System.out.println("-------foreach获取Map中所有的值:------"); + Collection values = map.values(); + for (String value : values) { + System.out.print(value+" "); + } + System.out.println();//换行 + // 3.得到key的值的同时得到key所对应的值 + System.out.println("-------得到key的值的同时得到key所对应的值:-------"); + Set keys2 = map.keySet(); + for (String key : keys2) { + System.out.print(key + ":" + map.get(key)+" "); + + } + /** + * 另外一种不常用的遍历方式 + */ + // 当我调用put(key,value)方法的时候,首先会把key和value封装到 + // Entry这个静态内部类对象中,把Entry对象再添加到数组中,所以我们想获取 + // map中的所有键值对,我们只要获取数组中的所有Entry对象,接下来 + // 调用Entry对象中的getKey()和getValue()方法就能获取键值对了 + Set> entrys = map.entrySet(); + for (java.util.Map.Entry entry : entrys) { + System.out.println(entry.getKey() + "--" + entry.getValue()); + } + + /** + * HashMap其他常用方法 + */ + System.out.println("after map.size():"+map.size()); + System.out.println("after map.isEmpty():"+map.isEmpty()); + System.out.println(map.remove("san")); + System.out.println("after map.remove():"+map); + System.out.println("after map.get(si):"+map.get("si")); + System.out.println("after map.containsKey(si):"+map.containsKey("si")); + System.out.println("after containsValue(李四):"+map.containsValue("李四")); + System.out.println(map.replace("si", "李四2")); + System.out.println("after map.replace(si, 李四2):"+map); + } + +} + +``` diff --git "a/Java\347\233\270\345\205\263/LinkedList.md" "b/Java\347\233\270\345\205\263/LinkedList.md" index e69de29bb2d..b8ad683ae83 100644 --- "a/Java\347\233\270\345\205\263/LinkedList.md" +++ "b/Java\347\233\270\345\205\263/LinkedList.md" @@ -0,0 +1,518 @@ +0-1. 简介 + +0-2. 内部结构分析 + +0-3. LinkedList源码分析 + +  0-3-1. 构造方法 + +  0-3-2. 添加add方法 + +  0-3-3. 根据位置取数据的方法 + +  0-3-4. 根据对象得到索引的方法 + +  0-3-5. 检查链表是否包含某对象的方法 + +  0-3-6. 删除removepop方法 + +0-4. LinkedList类常用方法 +## 简介 +LinkedList是一个实现了List接口Deque接口双端链表。 +LinkedList底层的链表结构使它支持高效的插入和删除操作,另外它实现了Deque接口,使得LinkedList类也具有队列的特性; +LinkedList不是线程安全的,如果想使LinkedList变成线程安全的,可以调用静态类Collections类中的synchronizedList方法: +```java +List list=Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); +``` +## 内部结构分析 +**如下图所示:** +![LinkedList内部结构](https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/3/19/1623e363fe0450b0?w=600&h=481&f=jpeg&s=18502) +看完了图之后,我们再看LinkedList类中的一个**内部私有类Node**就很好理解了: +```java +private static class Node { + E item;//节点值 + Node next;//前驱节点 + Node prev;//后继节点 + + Node(Node prev, E element, Node next) { + this.item = element; + this.next = next; + this.prev = prev; + } + } +``` +这个类就代表双端链表的节点Node。这个类有三个属性,分别是前驱节点,本节点的值,后继结点。 + +## LinkedList源码分析 +### 构造方法 +**空构造方法:** +```java + public LinkedList() { + } +``` +**用已有的集合创建链表的构造方法:** +```java + public LinkedList(Collection c) { + this(); + addAll(c); + } +``` +### 添加(add)方法 +**add(E e)** 方法:将元素添加到链表尾部 +```java +public boolean add(E e) { + linkLast(e);//这里就只调用了这一个方法 + return true; + } +``` + +```java + /** + * 链接使e作为最后一个元素。 + */ + void linkLast(E e) { + final Node l = last; + final Node newNode = new Node<>(l, e, null); + last = newNode;//新建节点 + if (l == null) + first = newNode; + else + l.next = newNode;//指向后继元素也就是指向下一个元素 + size++; + modCount++; + } +``` +**add(int index,E e)**:在指定位置添加元素 +```java +public void add(int index, E element) { + checkPositionIndex(index); //检查索引是否处于[0-size]之间 + + if (index == size)//添加在链表尾部 + linkLast(element); + else//添加在链表中间 + linkBefore(element, node(index)); + } +``` +linkBefore方法需要给定两个参数,一个插入节点的值,一个指定的node,所以我们又调用了Node(index)去找到index对应的node + +**addAll(Collection c ):将集合插入到链表尾部** + +```java +public boolean addAll(Collection c) { + return addAll(size, c); + } +``` +**addAll(int index, Collection c):** 将集合从指定位置开始插入 +```java +public boolean addAll(int index, Collection c) { + //1:检查index范围是否在size之内 + checkPositionIndex(index); + + //2:toArray()方法把集合的数据存到对象数组中 + Object[] a = c.toArray(); + int numNew = a.length; + if (numNew == 0) + return false; + + //3:得到插入位置的前驱节点和后继节点 + Node pred, succ; + //如果插入位置为尾部,前驱节点为last,后继节点为null + if (index == size) { + succ = null; + pred = last; + } + //否则,调用node()方法得到后继节点,再得到前驱节点 + else { + succ = node(index); + pred = succ.prev; + } + + // 4:遍历数据将数据插入 + for (Object o : a) { + @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; + //创建新节点 + Node newNode = new Node<>(pred, e, null); + //如果插入位置在链表头部 + if (pred == null) + first = newNode; + else + pred.next = newNode; + pred = newNode; + } + + //如果插入位置在尾部,重置last节点 + if (succ == null) { + last = pred; + } + //否则,将插入的链表与先前链表连接起来 + else { + pred.next = succ; + succ.prev = pred; + } + + size += numNew; + modCount++; + return true; + } +``` +上面可以看出addAll方法通常包括下面四个步骤: +1. 检查index范围是否在size之内 +2. toArray()方法把集合的数据存到对象数组中 +3. 得到插入位置的前驱和后继节点 +4. 遍历数据,将数据插入到指定位置 + +**addFirst(E e):** 将元素添加到链表头部 +```java + public void addFirst(E e) { + linkFirst(e); + } +``` +```java +private void linkFirst(E e) { + final Node f = first; + final Node newNode = new Node<>(null, e, f);//新建节点,以头节点为后继节点 + first = newNode; + //如果链表为空,last节点也指向该节点 + if (f == null) + last = newNode; + //否则,将头节点的前驱指针指向新节点,也就是指向前一个元素 + else + f.prev = newNode; + size++; + modCount++; + } +``` +**addLast(E e):** 将元素添加到链表尾部,与 **add(E e)** 方法一样 +```java +public void addLast(E e) { + linkLast(e); + } +``` +### 根据位置取数据的方法 +**get(int index):**:根据指定索引返回数据 +```java +public E get(int index) { + //检查index范围是否在size之内 + checkElementIndex(index); + //调用Node(index)去找到index对应的node然后返回它的值 + return node(index).item; + } +``` +**获取头节点(index=0)数据方法:** +```java +public E getFirst() { + final Node f = first; + if (f == null) + throw new NoSuchElementException(); + return f.item; + } +public E element() { + return getFirst(); + } +public E peek() { + final Node f = first; + return (f == null) ? null : f.item; + } + +public E peekFirst() { + final Node f = first; + return (f == null) ? null : f.item; + } +``` +**区别:** +getFirst(),element(),peek(),peekFirst() +这四个获取头结点方法的区别在于对链表为空时的处理,是抛出异常还是返回null,其中**getFirst()** 和**element()** 方法将会在链表为空时,抛出异常 + +element()方法的内部就是使用getFirst()实现的。它们会在链表为空时,抛出NoSuchElementException +**获取尾节点(index=-1)数据方法:** +```java + public E getLast() { + final Node l = last; + if (l == null) + throw new NoSuchElementException(); + return l.item; + } + public E peekLast() { + final Node l = last; + return (l == null) ? null : l.item; + } +``` +**两者区别:** +**getLast()** 方法在链表为空时,会抛出**NoSuchElementException**,而**peekLast()** 则不会,只是会返回 **null**。 +### 根据对象得到索引的方法 +**int indexOf(Object o):** 从头遍历找 +```java +public int indexOf(Object o) { + int index = 0; + if (o == null) { + //从头遍历 + for (Node x = first; x != null; x = x.next) { + if (x.item == null) + return index; + index++; + } + } else { + //从头遍历 + for (Node x = first; x != null; x = x.next) { + if (o.equals(x.item)) + return index; + index++; + } + } + return -1; + } +``` +**int lastIndexOf(Object o):** 从尾遍历找 +```java +public int lastIndexOf(Object o) { + int index = size; + if (o == null) { + //从尾遍历 + for (Node x = last; x != null; x = x.prev) { + index--; + if (x.item == null) + return index; + } + } else { + //从尾遍历 + for (Node x = last; x != null; x = x.prev) { + index--; + if (o.equals(x.item)) + return index; + } + } + return -1; + } +``` +### 检查链表是否包含某对象的方法: +**contains(Object o):** 检查对象o是否存在于链表中 +```java + public boolean contains(Object o) { + return indexOf(o) != -1; + } +``` +### 删除(remove/pop)方法 +**remove()** ,**removeFirst(),pop():** 删除头节点 +``` +public E pop() { + return removeFirst(); + } +public E remove() { + return removeFirst(); + } +public E removeFirst() { + final Node f = first; + if (f == null) + throw new NoSuchElementException(); + return unlinkFirst(f); + } +``` +**removeLast(),pollLast():** 删除尾节点 +```java +public E removeLast() { + final Node l = last; + if (l == null) + throw new NoSuchElementException(); + return unlinkLast(l); + } +public E pollLast() { + final Node l = last; + return (l == null) ? null : unlinkLast(l); + } +``` +**区别:** removeLast()在链表为空时将抛出NoSuchElementException,而pollLast()方法返回null。 + +**remove(Object o):** 删除指定元素 +```java +public boolean remove(Object o) { + //如果删除对象为null + if (o == null) { + //从头开始遍历 + for (Node x = first; x != null; x = x.next) { + //找到元素 + if (x.item == null) { + //从链表中移除找到的元素 + unlink(x); + return true; + } + } + } else { + //从头开始遍历 + for (Node x = first; x != null; x = x.next) { + //找到元素 + if (o.equals(x.item)) { + //从链表中移除找到的元素 + unlink(x); + return true; + } + } + } + return false; + } +``` +当删除指定对象时,只需调用remove(Object o)即可,不过该方法一次只会删除一个匹配的对象,如果删除了匹配对象,返回true,否则false。 + +unlink(Node x) 方法: +```java +E unlink(Node x) { + // assert x != null; + final E element = x.item; + final Node next = x.next;//得到后继节点 + final Node prev = x.prev;//得到前驱节点 + + //删除前驱指针 + if (prev == null) { + first = next;如果删除的节点是头节点,令头节点指向该节点的后继节点 + } else { + prev.next = next;//将前驱节点的后继节点指向后继节点 + x.prev = null; + } + + //删除后继指针 + if (next == null) { + last = prev;//如果删除的节点是尾节点,令尾节点指向该节点的前驱节点 + } else { + next.prev = prev; + x.next = null; + } + + x.item = null; + size--; + modCount++; + return element; + } +``` +**remove(int index)**:删除指定位置的元素 +```java +public E remove(int index) { + //检查index范围 + checkElementIndex(index); + //将节点删除 + return unlink(node(index)); + } +``` +## LinkedList类常用方法测试: + +```java +package list; + +import java.util.Iterator; +import java.util.LinkedList; + +public class LinkedListDemo { + public static void main(String[] srgs) { + //创建存放int类型的linkedList + LinkedList linkedList = new LinkedList<>(); + /************************** linkedList的基本操作 ************************/ + linkedList.addFirst(0); // 添加元素到列表开头 + linkedList.add(1); // 在列表结尾添加元素 + linkedList.add(2, 2); // 在指定位置添加元素 + linkedList.addLast(3); // 添加元素到列表结尾 + + System.out.println("LinkedList(直接输出的): " + linkedList); + + System.out.println("getFirst()获得第一个元素: " + linkedList.getFirst()); // 返回此列表的第一个元素 + System.out.println("getLast()获得第最后一个元素: " + linkedList.getLast()); // 返回此列表的最后一个元素 + System.out.println("removeFirst()删除第一个元素并返回: " + linkedList.removeFirst()); // 移除并返回此列表的第一个元素 + System.out.println("removeLast()删除最后一个元素并返回: " + linkedList.removeLast()); // 移除并返回此列表的最后一个元素 + System.out.println("After remove:" + linkedList); + System.out.println("contains()方法判断列表是否包含1这个元素:" + linkedList.contains(1)); // 判断此列表包含指定元素,如果是,则返回true + System.out.println("该linkedList的大小 : " + linkedList.size()); // 返回此列表的元素个数 + + /************************** 位置访问操作 ************************/ + System.out.println("-----------------------------------------"); + linkedList.set(1, 3); // 将此列表中指定位置的元素替换为指定的元素 + System.out.println("After set(1, 3):" + linkedList); + System.out.println("get(1)获得指定位置(这里为1)的元素: " + linkedList.get(1)); // 返回此列表中指定位置处的元素 + + /************************** Search操作 ************************/ + System.out.println("-----------------------------------------"); + linkedList.add(3); + System.out.println("indexOf(3): " + linkedList.indexOf(3)); // 返回此列表中首次出现的指定元素的索引 + System.out.println("lastIndexOf(3): " + linkedList.lastIndexOf(3));// 返回此列表中最后出现的指定元素的索引 + + /************************** Queue操作 ************************/ + System.out.println("-----------------------------------------"); + System.out.println("peek(): " + linkedList.peek()); // 获取但不移除此列表的头 + System.out.println("element(): " + linkedList.element()); // 获取但不移除此列表的头 + linkedList.poll(); // 获取并移除此列表的头 + System.out.println("After poll():" + linkedList); + linkedList.remove(); + System.out.println("After remove():" + linkedList); // 获取并移除此列表的头 + linkedList.offer(4); + System.out.println("After offer(4):" + linkedList); // 将指定元素添加到此列表的末尾 + + /************************** Deque操作 ************************/ + System.out.println("-----------------------------------------"); + linkedList.offerFirst(2); // 在此列表的开头插入指定的元素 + System.out.println("After offerFirst(2):" + linkedList); + linkedList.offerLast(5); // 在此列表末尾插入指定的元素 + System.out.println("After offerLast(5):" + linkedList); + System.out.println("peekFirst(): " + linkedList.peekFirst()); // 获取但不移除此列表的第一个元素 + System.out.println("peekLast(): " + linkedList.peekLast()); // 获取但不移除此列表的第一个元素 + linkedList.pollFirst(); // 获取并移除此列表的第一个元素 + System.out.println("After pollFirst():" + linkedList); + linkedList.pollLast(); // 获取并移除此列表的最后一个元素 + System.out.println("After pollLast():" + linkedList); + linkedList.push(2); // 将元素推入此列表所表示的堆栈(插入到列表的头) + System.out.println("After push(2):" + linkedList); + linkedList.pop(); // 从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素(获取并移除列表第一个元素) + System.out.println("After pop():" + linkedList); + linkedList.add(3); + linkedList.removeFirstOccurrence(3); // 从此列表中移除第一次出现的指定元素(从头部到尾部遍历列表) + System.out.println("After removeFirstOccurrence(3):" + linkedList); + linkedList.removeLastOccurrence(3); // 从此列表中移除最后一次出现的指定元素(从头部到尾部遍历列表) + System.out.println("After removeFirstOccurrence(3):" + linkedList); + + /************************** 遍历操作 ************************/ + System.out.println("-----------------------------------------"); + linkedList.clear(); + for (int i = 0; i < 100000; i++) { + linkedList.add(i); + } + // 迭代器遍历 + long start = System.currentTimeMillis(); + Iterator iterator = linkedList.iterator(); + while (iterator.hasNext()) { + iterator.next(); + } + long end = System.currentTimeMillis(); + System.out.println("Iterator:" + (end - start) + " ms"); + + // 顺序遍历(随机遍历) + start = System.currentTimeMillis(); + for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) { + linkedList.get(i); + } + end = System.currentTimeMillis(); + System.out.println("for:" + (end - start) + " ms"); + + // 另一种for循环遍历 + start = System.currentTimeMillis(); + for (Integer i : linkedList) + ; + end = System.currentTimeMillis(); + System.out.println("for2:" + (end - start) + " ms"); + + // 通过pollFirst()或pollLast()来遍历LinkedList + LinkedList temp1 = new LinkedList<>(); + temp1.addAll(linkedList); + start = System.currentTimeMillis(); + while (temp1.size() != 0) { + temp1.pollFirst(); + } + end = System.currentTimeMillis(); + System.out.println("pollFirst()或pollLast():" + (end - start) + " ms"); + + // 通过removeFirst()或removeLast()来遍历LinkedList + LinkedList temp2 = new LinkedList<>(); + temp2.addAll(linkedList); + start = System.currentTimeMillis(); + while (temp2.size() != 0) { + temp2.removeFirst(); + } + end = System.currentTimeMillis(); + System.out.println("removeFirst()或removeLast():" + (end - start) + " ms"); + } +} +```