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Java学习笔记(31)——Java集合03之LinkedList(java linkedlist)

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针对Java学习笔记和31——Java集合03之LinkedList这两个问题,本篇文章进行了详细的解答,同时本文还将给你拓展Java学习笔记之——LinkedList、Java学习笔记(10)——J

针对Java学习笔记31——Java集合03之LinkedList这两个问题,本篇文章进行了详细的解答,同时本文还将给你拓展Java学习笔记之——LinkedList、Java学习笔记(10)——Java包的使用、Java学习笔记(11)——Java数据类型转换、Java学习笔记(13)——Java注释等相关知识,希望可以帮助到你。

本文目录一览:

Java学习笔记(31)——Java集合03之LinkedList(java linkedlist)

Java学习笔记(31)——Java集合03之LinkedList(java linkedlist)

一、概述

      LinkedList与ArrayList一样实现List接口,只是ArrayList是List接口的大小可变数组的实现,LinkedList是List接口链表的实现。基于链表实现的方式使得LinkedList在插入和删除时更优于ArrayList,而随机访问则比ArrayList逊色些。

      LinkedList实现所有可选的列表操作,并允许所有的元素包括null。

      除了实现 List 接口外,LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。

      此类实现 Deque 接口,为 add、poll 提供先进先出队列操作,以及其他堆栈和双端队列操作。

      所有操作都是按照双重链接列表的需要执行的。在列表中编索引的操作将从开头或结尾遍历列表(从靠近指定索引的一端)。

      同时,与ArrayList一样此实现不是同步的。

      (以上摘自JDK 6.0 API)。

二、源码分析

      2.1、定义

      首先我们先看LinkedList的定义:

public class LinkedList<E>    extends AbstractSequentialList<E>    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

      从这段代码中我们可以清晰地看出LinkedList继承AbstractSequentialList,实现List、Deque、Cloneable、Serializable。其中AbstractSequentialList提供了 List 接口的骨干实现,从而最大限度地减少了实现受“连续访问”数据存储(如链接列表)支持的此接口所需的工作,从而以减少实现List接口的复杂度。Deque一个线性 collection,支持在两端插入和移除元素,定义了双端队列的操作。

2.2、属性

      在LinkedList中提供了两个基本属性size、header。

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);private transient int size = 0;

      其中size表示的LinkedList的大小,header表示链表的表头,Entry为节点对象。

private static class Entry<E> {
        E element;        //元素节点
        Entry<E> next;    //下一个元素
        Entry<E> previous;  //上一个元素

        Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) {
            this.element = element;
            this.next = next;
            this.previous = previous;
        }
    }

      上面为Entry对象的源代码,Entry为LinkedList的内部类,它定义了存储的元素。该元素的前一个元素、后一个元素,这是典型的双向链表定义方式。

2.3、构造方法

      LinkedList提高了两个构造方法:LinkedList()和LinkedList(Collection<? extends E> c)。

/**
     *  构造一个空列表。
     */
    public LinkedList() {
        header.next = header.previous = header;
    }
    
    /**
     *  构造一个包含指定 collection 中的元素的列表,这些元素按其 collection 的迭代器返回的顺序排列。
     */
    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }

      LinkedList()构造一个空列表。里面没有任何元素,仅仅只是将header节点的前一个元素、后一个元素都指向自身。

      LinkedList(Collection<? extends E> c): 构造一个包含指定 collection 中的元素的列表,这些元素按其 collection 的迭代器返回的顺序排列。该构造函数首先会调用LinkedList(),构造一个空列表,然后调用了addAll()方法将Collection中的所有元素添加到列表中。以下是addAll()的源代码:

/**
     *  添加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾,顺序是指定 collection 的迭代器返回这些元素的顺序。
     */
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        return addAll(size, c);
    }
    
    /**
     * 将指定 collection 中的所有元素从指定位置开始插入此列表。其中index表示在其中插入指定collection中第一个元素的索引
     */
    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        //若插入的位置小于0或者大于链表长度,则抛出IndexOutOfBoundsException异常
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;    //插入元素的个数
        //若插入的元素为空,则返回false
        if (numNew == 0)
            return false;
        //modCount:在AbstractList中定义的,表示从结构上修改列表的次数
        modCount++;
        //获取插入位置的节点,若插入的位置在size处,则是头节点,否则获取index位置处的节点
        Entry<E> successor = (index == size ? header : entry(index));
        //插入位置的前一个节点,在插入过程中需要修改该节点的next引用:指向插入的节点元素
        Entry<E> predecessor = successor.previous;
        //执行插入动作
        for (int i = 0; i < numNew; i++) {
            //构造一个节点e,这里已经执行了插入节点动作同时修改了相邻节点的指向引用
            //
            Entry<E> e = new Entry<E>((E) a[i], successor, predecessor);
            //将插入位置前一个节点的下一个元素引用指向当前元素
            predecessor.next = e;
            //修改插入位置的前一个节点,这样做的目的是将插入位置右移一位,保证后续的元素是插在该元素的后面,确保这些元素的顺序
            predecessor = e;
        }
        successor.previous = predecessor;
        //修改容量大小
        size += numNew;
        return true;
    }

      在addAll()方法中,涉及到了两个方法,一个是entry(int index),该方法为LinkedList的私有方法,主要是用来查找index位置的节点元素。

/**
     * 返回指定位置(若存在)的节点元素
     */
    private Entry<E> entry(int index) {
        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: "
                    + size);
        //头部节点
        Entry<E> e = header;
        //判断遍历的方向
        if (index < (size >> 1)) {
            for (int i = 0; i <= index; i++)
                e = e.next;
        } else {
            for (int i = size; i > index; i--)
                e = e.previous;
        }
        return e;
    }

      从该方法有两个遍历方向中我们也可以看出LinkedList是双向链表,这也是在构造方法中为什么需要将header的前、后节点均指向自己。

      如果对数据结构有点了解,对上面所涉及的内容应该问题,我们只需要清楚一点:LinkedList是双向链表,其余都迎刃而解。

      由于篇幅有限,下面将就LinkedList中几个常用的方法进行源码分析。

2.4、增加方法

      add(E e): 将指定元素添加到此列表的结尾。

public boolean add(E e) {
    addBefore(e, header);        return true;
    }

      该方法调用addBefore方法,然后直接返回true,对于addBefore()而已,它为LinkedList的私有方法。

private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) {
        //利用Entry构造函数构建一个新节点 newEntry,
        Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous);
        //修改newEntry的前后节点的引用,确保其链表的引用关系是正确的
        newEntry.previous.next = newEntry;
        newEntry.next.previous = newEntry;
        //容量+1
        size++;
        //修改次数+1
        modCount++;
        return newEntry;
    }

      在addBefore方法中无非就是做了这件事:构建一个新节点newEntry,然后修改其前后的引用。

      LinkedList还提供了其他的增加方法:

      add(int index, E element):在此列表中指定的位置插入指定的元素。

      addAll(Collection<? extends E> c):添加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾,顺序是指定 collection 的迭代器返回这些元素的顺序。

      addAll(int index, Collection<? extends E> c):将指定 collection 中的所有元素从指定位置开始插入此列表。

      AddFirst(E e): 将指定元素插入此列表的开头。

      addLast(E e): 将指定元素添加到此列表的结尾。

2.5、移除方法

      remove(Object o):从此列表中移除首次出现的指定元素(如果存在)。该方法的源代码如下:

public boolean remove(Object o) {
        if (o==null) {
            for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) {
                if (e.element==null) {
                    remove(e);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) {
                if (o.equals(e.element)) {
                    remove(e);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

      该方法首先会判断移除的元素是否为null,然后迭代这个链表找到该元素节点,最后调用remove(Entry<E> e),remove(Entry<E> e)为私有方法,是LinkedList中所有移除方法的基础方法,如下:

private E remove(Entry<E> e) {
        if (e == header)
            throw new NoSuchElementException();

        //保留被移除的元素:要返回
        E result = e.element;
        
        //将该节点的前一节点的next指向该节点后节点
        e.previous.next = e.next;
        //将该节点的后一节点的previous指向该节点的前节点
        //这两步就可以将该节点从链表从除去:在该链表中是无法遍历到该节点的
        e.next.previous = e.previous;
        //将该节点归空
        e.next = e.previous = null;
        e.element = null;
        size--;
        modCount++;
        return result;
    }

      其他的移除方法:

      clear(): 从此列表中移除所有元素。

      remove():获取并移除此列表的头(第一个元素)。

      remove(int index):移除此列表中指定位置处的元素。

      remove(Objec o):从此列表中移除首次出现的指定元素(如果存在)。

      removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。

      removeFirstOccurrence(Object o):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时)。

      removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。

      removeLastOccurrence(Object o):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时)。

2.5、查找方法

      对于查找方法的源码就没有什么好介绍了,无非就是迭代,比对,然后就是返回当前值。

      get(int index):返回此列表中指定位置处的元素。

      getFirst():返回此列表的第一个元素。

      getLast():返回此列表的最后一个元素。

      indexOf(Object o):返回此列表中首次出现的指定元素的索引,如果此列表中不包含该元素,则返回 -1。

      lastIndexOf(Object o):返回此列表中最后出现的指定元素的索引,如果此列表中不包含该元素,则返回 -1。

Java学习笔记之——LinkedList

Java学习笔记之——LinkedList

LinkedList

底层结构:链表

1. API:

除了ArrayList中有的方法以外,LinkedList还有几个扩展方法

 

void

addFirst(E e)

在该列表开头插入指定的元素。

void

addLast(E e)

将指定的元素追加到此列表的末尾。

E

getFirst()

返回此列表中的第一个元素。

E

getLast()

返回此列表中的最后一个元素。

E

removeFirst()

从此列表中删除并返回第一个元素。

boolean

removeFirstOccurrence(Object o)

删除此列表中指定元素的第一个出现(从头到尾遍历列表时)。

E

removeLast()

从此列表中删除并返回最后一个元素。

boolean

removeLastOccurrence(Object o)

删除此列表中指定元素的最后一次出现(从头到尾遍历列表时)。

 

2.ArrayList   vs   LinkedList

 

ArrayList :底层结构数组

   访问元素:直接首地址+偏移量

   查找方便,添加、删除不方便

 

LinkedList:

底层结构双向链表

每个元素空间不是连续的

每个元素通过引用属性指向相邻元素

访问一个元素:从头或者从尾开始找

添加、删除方便,查找不方便

总结:数据量不大时,两者差不多,数据量大时,应从性能考略

Java学习笔记(10)——Java包的使用

Java学习笔记(10)——Java包的使用

如果你希望使用Java包中的类,就必须先使用import语句导入。

import语句与C语言中的 #include 有些类似,语法为:
    import package1[.package2…].classname;
package 为包名,classname 为类名。例如:

import java.util.Date; // 导入 java.util 包下的 Date 类
import java.util.Scanner; // 导入 java.util 包下的 Scanner 类
import javax.swing.*; // 导入 javax.swing 包下的所有类,* 表示所有类

注意:

  • import 只能导入包所包含的类,而不能导入包。

  • 为方便起见,我们一般不导入单独的类,而是导入包下所有的类,例如 import java.util.*;。


Java 编译器默认为所有的 Java 程序导入了 JDK 的 java.lang 包中所有的类(import java.lang.*;),其中定义了一些常用类,如 System、String、Object、Math 等,因此我们可以直接使用这些类而不必显式导入。但是使用其他类必须先导入。

前面讲到的”Hello World“程序使用了System.out.println(); 语句,System 类位于 java.lang 包,虽然我们没有显式导入这个包中的类,但是Java 编译器默认已经为我们导入了,否则程序会执行失败。

Java类的搜索路径

假设有如下的 import 语句:

import p1.Test;

    该语句表明要导入 p1 包中的 Test 类。


安装JDK时,我们已经将环境变量 CLASSPATH 设置为 .;%JAVA_HOME%\lib,而 JAVA_HOME 又为 D:\Program Files\jdk1.7.0_71,所以 CLASSPATH 等价于 .;D:\Program Files\jdk1.7.0_71\lib。

Java 运行环境将依次到下面的路径寻找并载入字节码文件 Test.class:

  • .p1\Test.class("."表示当前路径)

  • D:\Program Files\jdk1.7.0_71\lib\p1\Test.class


如果在第一个路径下找到了所需的类文件,则停止搜索,否则继续搜索后面的路径,如果在所有的路径下都未能找到所需的类文件,则编译或运行出错。

你可以在CLASSPATH变量中增加搜索路径,例如 .;%JAVA_HOME%\lib;C:\javalib,那么你就可以将类文件放在 C:\javalib 目录下,Java运行环境一样会找到。

Java学习笔记(11)——Java数据类型转换

Java学习笔记(11)——Java数据类型转换

本文向大家描述一下Java数据类型转换,Java语言的Java数据类型有两大类:一类是简单类型,也称主要类型(Primitive),另一类是引用类型(Reference)。简单类型变量中存储的是具体的值,而引用类型的变量中存储的是对象的引用。

 Java数据类型转换

1.Java的简单类型及其封装器类

⑴Java简单类型与封装类

我们知道,Java语言是典型的支持面向对象的程序语言,但考虑到有些基本Java数据类型的结构简单,占内存小且存取速度快等优点,Java依然提供了对这些非面向对象的简单Java数据类型的支持。当然,Java在提供大量的其它类时,也提供了与简单Java数据类型对应的封装类,于是,Java中就有了诸如int和Integer(float和Float、double和Double……)的不同的Java数据类型。

Java语言的Java数据类型有两大类:一类是简单类型,也称主要类型(Primitive),另一类是引用类型(Reference)。简单类型变量中存储的是具体的值,而引用类型的变量中存储的是对象的引用。
Java决定了每种简单类型的大小。这些大小并不随着机器结构的变化而变化。这种大小的不可更改正是Java程序具有很强移植能力的原因之一。

下表列出了Java中定义的简单类型、占用二进制位数及对应的封装器类。
 
表 Java中的简单类型

Java中的简单类型

⑵为什么使用封装类

以int和Integer为例来说,虽然从本质上它们都代表一个32位的整数,但它们却是不同的Java数据类型。事实上,Java中直接使用的整数都为int(就int和Integer而言),只有当数据必须作为对象的身份出现时,才必须用int对应的封装器Intege将整数值封装成对象。

例如:为给java.util包中的Vector添加一个整数,就必须如下将该整数值封装在一个Integer实例中: 

  1. Vector v=new Vector();  

  2. int k=121;  

  3. v.addElemt(new Integer(k));  

  4.  

另外,Integer作为int对应的封装器类,提供了许多的方法,比如:Integer的构造方法、Integer向其它各种数值类型的转换方法等等,而这些是int类型数据所没有的。

2.简单Java数据类型之间的转换

 简单类型数据间的转换,有两种方式:自动转换和强制转换,通常发生在表达式中或方法的参数传递时。

⑴JAVA数据类型自动转换

具体地讲,当一个较“小”数据与一个较“大”的数据一起运算时,系统将自动将“小”数据转换成“大”数据,再进行运算。而在方法调用时,实际参数较“小”,而被调用的方法的形式参数数据又较“大”时(若有匹配的,当然会直接调用匹配的方法),系统也将自动将“小”数据转换成“大”数据,再进行方法的调用,自然,对于多个同名的重载方法,会转换成最“接近”的“大”数据并进行调用。

这些类型由“小”到“大”分别为 (byte,short,char)--int--long--float—double。这里我们所说的“大”与“小”,并不是指占用字节的多少,而是指表示值的范围的大小。

请看下面的示例:
 
①下面的语句可以在Java中直接通过: 

  1. byte b;  

  2. int i=b;  

  3. long l=b;  

  4. float f=b;  

  5. double d=b;  

②如果低级类型为char型,向高级类型(整型)转换时,会转换为对应ASCII码值,例如 

  1. char c=''c'';  

  2. int i=c;   

  3. System.out.println("output:"+i);  

输出:output:99;
 
③对于byte,short,char三种类型而言,他们是平级的,因此不能相互自动转换,可以使用下述的强制类型转换。 

  1. short i=99 ;  

  2. char c=(char)i;  

  3. System.out.println("output:"+c);  

输出:output:c;
 
④对象多态中若有方法: 

  1. f(byte x){……};  

  2. f(short x) {……};  

  3. f(int x) {……};  

  4. f(long x) {……};  

  5. f(float x) {……};  

  6. f(double x) {……};  

  7.  

又有:char y=’A’;那么,语句f(y)会调用哪一个方法呢?答案是:f(int x) {……}方法,因为它的形参比实参“大”且是最“接近”的。
 
而对于方法: 

  1. f(float x) {……};  

  2. f(double x) {……};  

  3.  

又有:long y=123L;那么,语句f(y)调用的方法则是f(float x) {……}。
 
⑵强制JAVA数据类型转换

将“大”数据转换为“小”数据时,你可以使用强制类型转换。即你必须采用下面这种语句格式: 

  1. int n=(int)3.14159/2;  

  2.  

可以想象,这种转换肯定可能会导致溢出或精度的下降。
 
注:

①当字节类型变量参与运算,java作自动数据运算类型的提升,将其转换为int类型。 

  1. byte b;  

  2.     b=3;  

  3.     b=(byte)(b*3);//必须声明byte。  

②带小数的变量默认为double类型。 

  1. float f;  

  2.     f=1.3f;//必须声明f。  

  3.  

⑶包装类过渡类型转换

一般情况下,我们首先声明一个变量,然后生成一个对应的包装类,就可以利用包装类的各种方法进行类型转换了。例如:

①当希望把float型转换为double型时: 

  1. float f1=100.00f;   

  2. Float F1=new Float(f1);   

  3. double d1=F1.doubleValue();  

  4. F1.doubleValue()为Float类的返回double值型的方法 

②当希望把double型转换为int型时: 

  1. double d1=100.00;  

  2. Double D1=new Double(d1);  

  3. int i1=D1.intValue();  

简单类型的变量转换为相应的包装类,可以利用包装类的构造函数。即:Boolean(boolean value)、Character(char value)、Integer(int value)、Long(long value)、Float(float value)、Double(double value)
而在各个包装类中,总有形为××Value()的方法,来得到其对应的简单类型数据。利用这种方法,也可以实现不同数值型变量间的转换,例如,对于一个双精度实型类,intValue()可以得到其对应的整型变量,而doubleValue()可以得到其对应的双精度实型变量。

3.字符串与其它类型间的转换

 ⑴其它类型向字符串的转换

①调用类的串转换方法:X.toString();

②自动转换:X+“”;

③使用String的方法:String.volueOf(X);
 
⑵字符串作为值,向其它类型的转换

①先转换成相应的封装器实例,再调用对应的方法转换成其它类型

例如,字符中“32.1”转换double型的值的格式为:new Float(“32.1”).doubleValue()。也可以用:Double.valueOf(“32.1”).doubleValue()
 
②静态parseXXX方法

  1. String s = "1";   

  2. byte b = Byte.parseByte( s );   

  3. short t = Short.parseShort( s );   

  4. int i = Integer.parseInt( s );   

  5. long l = Long.parseLong( s );   

  6. Float f = Float.parseFloat( s );   

  7. Double d = Double.parseDouble( s );  

③Character的getNumericValue(char ch)方法

具体可查阅api。

4.Date类与其它Java数据类型的相互转换

 整型和Date类之间并不存在直接的对应关系,只是你可以使用int型为分别表示年、月、日、时、分、秒,这样就在两者之间建立了一个对应关系,在作这种转换时,你可以使用Date类构造函数的三种形式:

①Date(int year, int month, int date):以int型表示年、月、日

②Date(int year, int month, int date, int hrs, int min):以int型表示年、月、日、时、分

③Date(int year, int month, int date, int hrs, int min, int sec):以int型表示年、月、日、时、分、秒

在长整型和Date类之间有一个很有趣的对应关系,就是将一个时间表示为距离格林尼治标准时间1970年1月1日0时0分0秒的毫秒数。对于这种对应关系,Date类也有其相应的构造函数:Date(long date)。

获取Date类中的年、月、日、时、分、秒以及星期你可以使用Date类的getYear()、getMonth()、getDate()、getHours()、getMinutes()、getSeconds()、getDay()方法,你也可以将其理解为将Date类转换成int。

而Date类的getTime()方法可以得到我们前面所说的一个时间对应的长整型数,与包装类一样,Date类也有一个toString()方法可以将其转换为String类。


Java学习笔记(13)——Java注释

Java学习笔记(13)——Java注释

java中的注释分:

  • 实现注释和文档注释。实现注释和在C语言里的一样,采用/*....*/ 和 // 进行的注释;

  • 而文档的注释应该说是java里面独有的,采用的是/**....*/,Sun公司开发的Javadoc工具可以识别出这类文档注释将其转化成HTML文件。

下面先看文档注释。

  1. 文件注释:写在文件头部,包名之前的位置。范例如下。

/**
 * 文件名:TestCode.java
 * 版权:Copyright 2014-2015 IBM.All Rights Reserved.
 * 描述: xxxxxxxx 
 * 修改人:xxx
 * 修改时间:2014-5-12
 * 修改内容: xxxxxxx
 * /

2.类和接口的注释:放在package关键字之后,Class/Interface关键字之前。范例如下。

/**
 * 
 * 注释内容
 * */

3.第2条中注释内容的格式:用一句话进行功能描述,根据需要列出:版本号、生成日期、作者、内容、功能、与其他类的关系等。如果类里存在bug,请如实说明这些bug。范例如下。

/**
 * (一句话功能简述)
 * (功能详细描述)
 * @author WangWu
 * @version[版本号,YYYY-MM-DD]
 * @see[相关类/方法]
 * @since[产品/模块版本]
 */

注:@since表示从那个版本开始就有这个类或者接口

4.类、方法属性:共有、保护、私有的注释,写在类、方法声明之前。范例如下。

/**
 * 注释内容 */
private void write() {
}

5.在4中的注释内容为:列出方法的一句话功能简述、功能详细描述、输入参数、输出参数、返回值、违例等。范例如下。

/**
 * (一句话功能简述)
 * <功能详细描述>
 * @param [参数1][参数1说明]
 * @param [参数2][参数2说明]
 * @return[返回类型说明]
 * @exception/throws[违例类型][违例说明]
 * @see
 */


我们今天的关于Java学习笔记31——Java集合03之LinkedList的分享已经告一段落,感谢您的关注,如果您想了解更多关于Java学习笔记之——LinkedList、Java学习笔记(10)——Java包的使用、Java学习笔记(11)——Java数据类型转换、Java学习笔记(13)——Java注释的相关信息,请在本站查询。

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