Analyse du code de liste doublement liée .NET Framework (LinkedList) (Figure)

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.NETLinkList dans le framework implémente une liste doublement chaînée. Résumons son code source d'implémentation.

Premier coup d'oeil à la carte des propriétés publiques et des méthodes fournies par LinkedList :

1 L'interface implémentée par LinkedList :

public class LinkedList<T> : ICollection<T>, ICollection, IReadOnlyCollection<T>, ISerializable, IDeserializationCallback

2 Les variables globales de LinkedList incluent,

head est le nœud principal dans la classe encapsulée ; la structure de données de chaque nœud encapsulé par

        // This LinkedList is a doubly-Linked circular list.
        internal LinkedListNode<T> head;        
        internal int count;        
        internal int version;        
        private object _syncRoot;        
        //A temporary variable which we need during deserialization.  
        private SerializationInfo _siInfo; 

        // names for serialization
        private const string VersionName = "Version";        
        private const string CountName = "Count";  
        private const string ValuesName = "Data";

est :

public sealed class LinkedListNode<T>
{   public LinkedListNode(T value);   
//获取LinkedListNode所属的LinkedList
   public LinkedList<T> List { get; }   
   public LinkedListNode<T> Next { get; }   
   public LinkedListNode<T> Previous { get; }   
   //获取节点中包含的值。
   public T Value { get; set; }
}

3 structure Fonction  :

        public LinkedList() //默认的构造函数
        {
        }        //带有参数的
        public LinkedList(IEnumerable<T> collection)
        {            if (collection == null)
            {                throw new ArgumentNullException(nameof(collection));
            }            foreach (T item in collection)
            {
                AddLast(item);
            }
        }

Lors de la construction d'une collection de type IEnumerable, la méthode AddLast(T) est également utilisée. Elle a également une surcharge . comme suit :

        public LinkedListNode<T> AddLast(T value)
        {
            LinkedListNode<T> result = new LinkedListNode<T>(this, value);            
            if (head == null)
            {
                InternalInsertNodeToEmptyList(result);
            }            else
            {
                InternalInsertNodeBefore(head, result);
            }            return result;
        }        

        public void AddLast(LinkedListNode<T> node)
        {
            ValidateNewNode(node);            
            if (head == null)
            {
                InternalInsertNodeToEmptyList(node);
            }            else
            {
                InternalInsertNodeBefore(head, node);
            }
            node.list = this; //结合LinkedListNode看
        }

La sémantique des deux méthodes ci-dessus consiste à insérer un nœud,
Insérer un nouveau nœud dans une liste vide, InternalInsertNodeToEmptyList
Insérer un nouveau nœud dans une liste non vide list, InternalInsertNodeBefore et donnez Insérer un nouveau nœud avant quel nœud, et déterminez également si le nœud nouvellement inséré est un nouveau nœud valide.

 internal void ValidateNewNode(LinkedListNode<T> node)
        {            if (node == null)
            {                throw new ArgumentNullException(nameof(node));
            }            if (node.list != null)
            {                throw new InvalidOperationException(SR.LinkedListNodeIsAttached);
            }
        }

En même temps, cela fournit également un moyen de déterminer si un nœud est un nœud valide :

        internal void ValidateNode(LinkedListNode<T> node)
        {            if (node == null)
            {                throw new ArgumentNullException(nameof(node));
            }            if (node.list != this)
            {                throw new InvalidOperationException(SR.ExternalLinkedListNode);
            }
        }

Il s'agit d'une méthode interne importante d'une liste doublement chaînée,

Détails de l'implémentation de InternalInsertNodeToEmptyList :

        private void InternalInsertNodeToEmptyList(LinkedListNode<T> newNode)
        {
            Debug.Assert(head == null && count == 0, "LinkedList must be empty when this method is called!");
            newNode.next = newNode;
            newNode.prev = newNode;
            head = newNode;
            version++;
            count++;
        }

Détails de l'implémentation de InternalInsertNodeBefore :

        private void InternalInsertNodeBefore(LinkedListNode<T> node, LinkedListNode<T> newNode)
        {
            newNode.next = node;
            newNode.prev = node.prev;
            node.prev.next = newNode;
            node.prev = newNode;
            version++;
            count++;
        }

4 Naturellement, les listes chaînées sont indissociables de la méthode publique d'insertion d'un nœud ,

        public LinkedListNode<T> AddAfter(LinkedListNode<T> node, T value)
        {
            ValidateNode(node);
            LinkedListNode<T> result = new LinkedListNode<T>(node.list, value);
            InternalInsertNodeBefore(node.next, result);            return result;
        }        public void AddAfter(LinkedListNode<T> node, LinkedListNode<T> newNode)
        {
            ValidateNode(node);
            ValidateNewNode(newNode);
            InternalInsertNodeBefore(node.next, newNode);
            newNode.list = this;
        }        public LinkedListNode<T> AddBefore(LinkedListNode<T> node, T value)
        {
            ValidateNode(node);
            LinkedListNode<T> result = new LinkedListNode<T>(node.list, value);
            InternalInsertNodeBefore(node, result);            if (node == head)
            {
                head = result;
            }            return result;
        }        public void AddBefore(LinkedListNode<T> node, LinkedListNode<T> newNode)
        {
            ValidateNode(node);
            ValidateNewNode(newNode);
            InternalInsertNodeBefore(node, newNode);
            newNode.list = this;            if (node == head)
            {
                head = newNode;
            }
        }        public LinkedListNode<T> AddFirst(T value)
        {
            LinkedListNode<T> result = new LinkedListNode<T>(this, value);            
            if (head == null)
            {
                InternalInsertNodeToEmptyList(result);
            }            else
            {
                InternalInsertNodeBefore(head, result);
                head = result;
            }            return result;
        }        public void AddFirst(LinkedListNode<T> node)
        {
            ValidateNewNode(node);            if (head == null)
            {
                InternalInsertNodeToEmptyList(node);
            }            else
            {
                InternalInsertNodeBefore(head, node);
                head = node;
            }
            node.list = this;
        }        public LinkedListNode<T> AddLast(T value)
        {
            LinkedListNode<T> result = new LinkedListNode<T>(this, value);            
            if (head == null)
            {
                InternalInsertNodeToEmptyList(result);
            }            else
            {
                InternalInsertNodeBefore(head, result);
            }            return result;
        }        public void AddLast(LinkedListNode<T> node)
        {
            ValidateNewNode(node);            if (head == null)
            {
                InternalInsertNodeToEmptyList(node);
            }            else
            {
                InternalInsertNodeBefore(head, node);
            }
            node.list = this;
        }

5 Ensuite, jetez un œil, effacez tous les nœuds de la liste chaînée. Ici, tous les nœuds sont configurés pour ne pas pointer vers le tas de mémoire, puis attendez le recyclage du GC

        public void Clear()
        {
            LinkedListNode<T> current = head;            
            while (current != null)
            {
                LinkedListNode<T> temp = current;
                current = current.Next;   
                // use Next the instead of "next", otherwise it will loop forever
                temp.Invalidate();
            }

            head = null;
            count = 0;
            version++;
        }

6 correspond à la suppression d'une série d'interfaces d'un certain nœud. Semblable à l'ajout, je n'entrerai pas dans les détails. Invalidate() est appelé en

Clair. 🎜>

7 Pour déterminer l'existence d'une valeur de nœud en tant que valeur, appelez la

        internal void Invalidate()
        {
            list = null;
            next = null;
            prev = null;
        }

Méthode Find

,

Détails de l'implémentation de la méthode Find, similaire à l'

        public bool Contains(T value)
        {            return Find(value) != null;
        }

API

et FindLast, car il s'agit d'une liste doublement chaînée, alors commencez simplement à parcourir la liste chaînée depuis la fin,

8 Regardons une autre implémentation de copie de données dans

       public LinkedListNode<T> Find(T value)
        {
            LinkedListNode<T> node = head;            
            //调用默认相等比较器
            EqualityComparer<T> c = EqualityComparer<T>.Default;            
            if (node != null)//链表为null
            {                
            if (value != null) 
                {                    
                do
                    {                        
                    if (c.Equals(node.item, value)) //Equals：某个节点node的item与value相等
                        {                            
                        return node;
                        }
                        node = node.next;
                    } while (node != head);
                }                
                else
                {                    
                do
                    {                        
                    if (node.item == null)
                        {                            
                        return node; 
                        }
                        node = node.next;
                    } while (node != head);
                }
            }            return null; //链表为null，直接返回null
        }

tableau

:

        public void CopyTo(T[] array, int index)
        {            
        if (array == null)
            {                
            throw new ArgumentNullException(nameof(array));
            }            
            if (index < 0)
            {                
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(index), index, SR.ArgumentOutOfRange_NeedNonNegNum);
            }            
            if (index > array.Length)
            {                
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(index), index, SR.ArgumentOutOfRange_BiggerThanCollection);
            }            
            if (array.Length - index < Count)
            {                
            throw new ArgumentException(SR.Arg_InsufficientSpace);
            }

            LinkedListNode<T> node = head;            
            if (node != null)
            {
                do
                {
                    array[index++] = node.item;
                    node = node.next;
                } while (node != head); //双向链表，再次遍历到头结点时
            }
        }

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!