一起探秘，不可不知双向链表底层原理

引言
在上小节中
我们分析了ArrayList的底层实现，
知道了ArrayList底层是基于数组实现的，因此具有查找修改快而插入、删除慢的特点
本章我们介绍的LinkedList是List接口的另一种实现
它的底层是基于双向链表实现的
因此它具有插入、删除快而查找修改慢的特点

什么是LinkedList

LinkList是一个双向链表（双链表）；它是链表的一种，也是最常见的数据结构，其内部数据呈线性排列，属于线性表结构.

它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点，所以是双向链表.

LinkList特点：

链表: 优势：不是连续的内存，随便插入（前、中间、尾部） 插入O(1) 劣势：查询慢O(N)

线程不安全的，允许为null，允许重复元素

蓝色表示；可随意插入、删除

查询循环循环链表

总结

双链表的节点既有指向下一个节节点的指针，也有指向上一个结点的指针（双向读）

所谓指针，就是指向其他节点的一个对象的引用（说白了就是定义了两个成员变量）

双向链表线程不安全的，允许为null，允许重复元素

查询O(n)

插入删除O(1)

LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。
LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。
LinkedList 实现 Deque 接口，能将LinkedList当作**双端队列（double ended queue）**使用。
LinkedList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能克隆。
LinkedList 实现java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。

案例代码

com.llist.LList

package com.llist;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.LinkedList;

public class LList {

    public static void main(String[] args) {
        LinkedList linkedList = new LinkedList();
        linkedList.add("100");//尾插,等价于 linkedList.addLast()
        linkedList.add("200");
        linkedList.add("300");
       /
    void linkLast(E e) {
        final Node l = last;//取出当前最后一个节点
        final Node newNode = new Node<>(l, e, null); //创建一个新节点，注意其前驱节点为l
        last = newNode;//尾指针指向新节点
        if (l == null)//如果原来的尾巴节点为空，则表示链表为空，则将first节点也赋值为newNode
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode; // 否则的话，将原尾巴节点的后指针指向新节点，构成双向环
        size++;// 计数
        modCount++; //计数
    }

结论：默认add就是尾插法，追加到尾部

目标：将700插入到400的位置

插入前

插入后的

双向链表中间插入add(int index, E element)

//自定义插入
 linkedList.add(3,"700");

源码如下

    public void add(int index, E element) {
        checkPositionIndex(index);//越界检查

        if (index == size)//如果index就是指向的尾部，自然调尾插即可
            linkLast(element);
        else
            linkBefore(element, node(index));//否则的话，找到index位置的node，插队到它前面去
    }

		
    Node node(int index) {
        // 这里有一个讨巧的设计！很灵活的应用了我们的first和last

        if (index < (size >> 1)) { // index如果小于链表长度的1/2 （size右移1就是除以2）
            Node x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++) //从链表头开始移动 index 次
                x = x.next; //依次往后指
            return x;  //循环完后，就找到了index位置的node，返回即可
        } else { //  否则，说明index在链表的后半截，我们从链表尾部倒着往前找
            Node x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--) //一直循环，直到index位置
                x = x.prev;
            return x; //抓到后返回，完工！
        }
    }

	//画图展示
	void linkBefore(E e, Node succ) { //找到之后，也就是这里的succ，我们就开始在它前面插入新元素
        // assert succ != null;
        final Node pred = succ.prev;//上个节点
        final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ);//构建新的双向节点
        succ.prev = newNode;//修改后置节点的前指针
        if (pred == null) //如果前驱节点为空，链表为空
            first = newNode; //那么当前插入的就是头节点
        else
            pred.next = newNode;//否则修改前置的后指针，指向新节点，双向链表对接成功！
        size++;//个数加1
        modCount++;//修改次数加1 
    }

非常简单！

找到包装值的node，修改掉里面的属性即可

public E set(int index, E element) {
    checkElementIndex(index);//越界检查
    Node x = node(index);//通过链表索引找到node
    E oldVal = x.item;//获取原始值
    x.item = element;//新值赋值
    return oldVal;//返回老值
}

简单！

get(int index)：按照下标获取元素； 通用方法
getFirst()：获取第一个元素； 特有方法，直接拿指针就是
getLast()：获取最后一个元素； 特有方法，同样直接拿指针

    public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);//越界检查
        return node(index).item;//找到原始数组对应index的node
    }

System.out.println(linkedList.getFirst());//头查

System.out.println(linkedList.getLast());//尾查

remove(E e)：移除指定元素； 通用方法

removeAll(Collection c) 移除指定集合的元素; 也调用的unlink方法

两步走：1找，2删

    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) { //如果要移除null元素
            for (Node x = first; x != null; x = x.next) {  //从fist顺着链表往后找
                if (x.item == null) { //发现就干掉
                    unlink(x); //重点！干掉元素调用的其实是unlink方法
                    return true;
                }
            }
        } else {
            for (Node x = first; x != null; x = x.next) {
                if (o.equals(x.item)) {  //如果不是移除null的话，路子一个样，无非就是==换成equals判断
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

    
    E unlink(Node x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;//元素
        final Node next = x.next;//下个节点
        final Node prev = x.prev;//上个节点

        if (prev == null) {
            first = next;//上个为空，说明当前要移除的就是头节点，将fist指针指向后置，我被移除后它升级为头了
        } else {
            prev.next = next;  //否则，前置的后指针指向后置
            x.prev = null; //当前节点的前指针切断！
        }

        if (next == null) {  
            last = prev;//后置为空说明当前要移除的是尾节点，我被移除后，我的前置成为尾巴
        } else {
            next.prev = prev; //否则，后置的前指针指向前置节点
            x.next = null; //当前节点的后指针切断！
        }  //到这里前后指针就理清了，该断的断了，该接的接了

        x.item = null;// 把当前元素改成null，交给垃圾回收
        size--;//链表大小减一
        modCount++;//修改次数加一
        return element; //已删除元素
    }

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