Java中的LinkedList addAll()方法

简介

LinkedList是Java Collections Framework中的一个双向链表实现类，它提供了许多用于操作链表的方法，其中包括addAll()方法，本文将对它进行详细介绍。

addAll()方法概述

addAll()方法是java.util.LinkedList类中的一个方法，它用于将另一个集合中的元素全部添加到当前LinkedList的末尾。其语法如下：

public boolean addAll(Collection<? extends E> c)

其中，Collection是一个接口类型，表示集合，E表示泛型类型，? extends E表示限定了集合的元素类型，可以是E或E的子类。

addAll()方法会将指定集合中的所有元素添加到LinkedList的末尾，如果添加成功，则返回true，否则返回false。当指定集合为null或该集合不包含任何元素时，addAll()方法不会对LinkedList造成任何影响并返回false。

下面是一个使用addAll()方法的示例代码：

import java.util.LinkedList;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("orange");
        boolean flag = linkedList.addAll(list);
        if (flag) {
            System.out.println("addAll success, linkedList: " + linkedList);
        } else {
            System.out.println("addAll failure");
        }
    }
}

在上述示例代码中，我们创建了一个LinkedList对象和一个ArrayList对象，使用addAll()方法将ArrayList中的元素全部添加到LinkedList末尾，并判断是否添加成功，最后打印LinkedList对象。运行结果如下：

addAll success, linkedList: [apple, banana, orange]

addAll()方法原理

在LinkedList类中，addAll()方法的实现主要依赖于双向链表结构和Iterator迭代器。

LinkedList的每个节点都有一个prev指针和一个next指针，分别指向该节点的前一个节点和后一个节点。因此，只需要找到末尾节点并将其next指针指向待添加集合的第一个节点，再将待添加集合的最后一个节点的next指针置为null，就可以将该集合全部添加到LinkedList的末尾了。

在这个过程中，我们需要用到Java的Iterator迭代器，通过next()方法依次遍历待添加集合中的元素，并将它们一个个地添加到LinkedList的末尾。

下面是LinkedList类中addAll()方法的源代码：

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    return addAll(size, c);
}

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    checkPositionIndex(index);
    Object[] a = c.toArray();
    int numNew = a.length;
    if (numNew == 0)
        return false;

    Node<E> pred, succ;
    if (index == size) {
        succ = null;
        pred = last;
    } else {
        succ = node(index);
        pred = succ.prev;
    }

    for (Object o : a) {
        @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
        Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
        if (pred == null)
            first = newNode;
        else
            pred.next = newNode;
        pred = newNode;
    }

    if (succ == null) {
        last = pred;
    } else {
        pred.next = succ;
        succ.prev = pred;
    }

    size += numNew;
    modCount++;
    return true;
}

在上述代码中，第一个addAll()方法调用了第二个addAll()方法，其中指定了insertion point为LinkedList的末尾，实际上就是size。在第二个addAll()方法中，我们首先检查了指定的insertion point是否合法，然后调用了待添加集合的toArray()方法，将该集合转换为数组类型。接下来，我们根据insertion point以及当前LinkedList中的大小，来确定添加的起始位置和结束位置。

接着，我们使用for循环遍历待添加集合中的元素，并将它们一个个地添加到LinkedList的末尾。在for循环中，我们首先将集合元素转换为泛型类型，然后创建一个新的节点对象，将其prev指针指向前一个节点，将其next指针暂时置为空。接着，我们将新节点添加到LinkedList中，更新prev和next指针。在添加最后一个节点时，我们需要将last指针指向它。

最后，我们更新size和modCount值，并返回true表示添加成功。

addAll()方法使用注意事项

在使用Java中的LinkedList addAll()方法时，需要注意以下几点：

addAll()方法修改了当前LinkedList对象，如果你不希望原LinkedList对象被改变，则需要先创建一个新对象。
集合中的元素必须是LinkedList中元素类型的子类。
如果添加的集合中包含null元素，则addAll()方法将抛出NullPointerException异常。
如果指定的集合不包含元素或者为null，则addAll()方法不会造成任何影响并返回false。

结论

在Java中，LinkedList是一个非常有用的类，它提供了许多操作链表的方法，其中包括addAll()方法。addAll()方法可以将另一个集合中的元素全部添加到当前LinkedList的末尾。在addAll()方法的实现中，我们需要用到Java的Iterator迭代器和双向链表结构。在使用addAll()方法时，需要注意添加前后LinkedList对象的变化，并确保集合中的元素类型是LinkedList中元素类型的子类。