LinkedList 源码解析：手把手带你领略链表的精髓

2023-12-07 03:58:38

引言

链表是计算机科学中一种至关重要的数据结构，以其灵活性和高效性而著称。虽然许多程序员都听说过链表，但深入理解其内部机制仍然是许多人的一大难题。本文将带领读者踏上解析 LinkedList 源码的激动人心之旅，逐行分析其实现，并提供一个动手实践的代码示例。

剖析 LinkedList 的奥秘

为了揭开 LinkedList 的神秘面纱，我们首先需要了解它的基本概念：

节点： 链表的核心组成部分，包含数据和指向下一个节点的引用。
头节点： 指向链表中第一个节点的引用，通常用 head 表示。
尾节点： 指向链表中最后一个节点的引用，通常用 tail 表示。

LinkedList 源码解析

以下是 LinkedList 源码的精简版本：

public class LinkedList<T> {
    private Node<T> head;
    private Node<T> tail;
    private int size;

    public void add(T data) {
        // 创建新节点
        Node<T> newNode = new Node<>(data);
        // 如果链表为空，将新节点设为头节点和尾节点
        if (isEmpty()) {
            head = newNode;
            tail = newNode;
        } else {
            // 将新节点添加到尾节点之后
            tail.setNext(newNode);
            // 更新尾节点
            tail = newNode;
        }
        // 递增链表大小
        size++;
    }

    public void remove(T data) {
        // 如果链表为空或数据不存在，直接返回
        if (isEmpty() || !contains(data)) {
            return;
        }
        // 如果头节点数据等于要删除的数据
        if (head.getData().equals(data)) {
            // 更新头节点
            head = head.getNext();
            // 如果链表只有一条数据
            if (head == null) {
                tail = null;
            }
        } else {
            // 遍历链表，找到要删除节点的前一个节点
            Node<T> prev = head;
            while (prev.getNext() != null && !prev.getNext().getData().equals(data)) {
                prev = prev.getNext();
            }
            // 如果找到前一个节点，更新链表结构
            if (prev.getNext() != null) {
                // 更新下一个节点
                prev.setNext(prev.getNext().getNext());
                // 如果删除的是尾节点
                if (prev.getNext() == null) {
                    tail = prev;
                }
            }
        }
        // 递减链表大小
        size--;
    }

    // 其他方法...
}

动手实践

为了巩固对 LinkedList 源码的理解，让我们动手编写一个简单的代码示例：

import java.util.LinkedList;

public class LinkedListExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 LinkedList
        LinkedList<String> names = new LinkedList<>();

        // 添加数据
        names.add("John");
        names.add("Mary");
        names.add("Bob");

        // 输出链表内容
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }

        // 删除数据
        names.remove("Mary");

        // 再次输出链表内容
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
    }
}