探索Android开发中的数据结构：LinkList源码的奥秘
2024-02-13 19:29:48
Android开发中的数据结构：LinkList源码的奥秘
引子
在上一篇关于Android开发中数据结构的文章中，我们探讨了ArrayList的主要方法源码。而在这篇文章中，我们将把目光转向另一个重要的数据结构——LinkList，并深入探究其源码，以揭示链表的奥秘。
链表的结构与特点
链表是一种经典的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的链接。这种结构使其在插入和删除元素时具有极高的效率，时间复杂度仅为O(1)。同时，链表也具有灵活性强、空间利用率高等优点。
LinkList源码剖析
为了更好地理解链表的原理，我们不妨直接来看看JDK1.8中LinkList的源码。虽然不同版本的JDK源码可能存在差异，但基本原理都是相通的。
public class LinkList<E> {
private Node<E> first;
private Node<E> last;
private int size;
// ...
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(E element, Node<E> prev, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
// ...
}
从源码中我们可以看到，LinkList类包含了两个私有字段：first和last，分别指向链表的第一个节点和最后一个节点。同时，它还维护了一个size字段，记录了链表中元素的数量。
Node类是链表中的节点，它包含了三个字段：item、next和prev。item字段存储了节点的数据，next字段指向下一个节点，prev字段指向前一个节点。
链表的插入和删除操作
链表的插入和删除操作是其最核心的操作。在LinkList中，这些操作都是通过修改节点的链接来实现的。
以下是一个插入操作的示例代码：
public void add(E e) {
Node<E> newNode = new Node<>(e, last, null);
if (last == null) {
first = newNode;
} else {
last.next = newNode;
}
last = newNode;
size++;
}
在这个代码中，我们首先创建了一个新的节点newNode，然后根据链表是否为空进行判断。如果链表为空，则直接将newNode作为链表的第一个节点和最后一个节点。否则，将newNode插入到最后一个节点之后，并将newNode设置为最后一个节点。最后，将链表的大小加1。
以下是一个删除操作的示例代码：
public void remove(E e) {
Node<E> node = first;
while (node != null) {
if (node.item.equals(e)) {
unlink(node);
return;
}
node = node.next;
}
}
在这个代码中，我们首先遍历链表，寻找要删除的节点。如果找到，则调用unlink方法将该节点从链表中删除。unlink方法的代码如下：
private void unlink(Node<E> node) {
if (node == first) {
first = node.next;
} else {
node.prev.next = node.next;
}
if (node == last) {
last = node.prev;
} else {
node.next.prev = node.prev;
}
size--;
}
unlink方法根据要删除的节点的位置，对链表的链接进行调整。如果要删除的节点是第一个节点，则将第一个节点指向下一个节点。如果要删除的节点是最后一个节点，则将最后一个节点指向前一个节点。如果要删除的节点是中间节点，则将前一个节点的next字段指向下一个节点，并将下一个节点的prev字段指向前一个节点。最后，将链表的大小减1。
链表的应用场景
链表在计算机科学中有着广泛的应用场景。以下是一些常见的应用场景：
- 作为栈和队列的数据结构
- 作为哈希表的数据结构
- 作为图形的数据结构
- 作为文本处理的数据结构
- 作为算法中的数据结构
结语
链表是一种经典的数据结构，它具有插入和删除操作时间复杂度为O(1)、灵活性强、空间利用率高等优点。在Android开发中，链表经常被用于实现栈、队列、哈希表等数据结构，并在图形处理、文本处理和算法中发挥着重要的作用。通过对LinkList源码的剖析，我们对链表的原理和应用场景有了更深入的理解。希望这些知识能够帮助你更好地掌握Android开发中的数据结构，并为你的开发工作提供新的思路。
