LinkedList 是 Java 集合框架中一个重要的实现，其底层采用的双向链表结构。和 ArrayList 一样，LinkedList 也支持空值和重复值。由于 LinkedList 基于链表实现，存储元素过程中，无需像 ArrayList 那样进行扩容。但有得必有失，LinkedList 存储元素的节点需要额外的空间存储前驱和后继的引用。另一方面，LinkedList 在链表头部和尾部插入效率比较高，但在指定位置进行插入时，效率一般。原因是，在指定位置插入需要定位到该位置处的节点，此操作的时间复杂度为O(N)。最后，LinkedList 是非线程安全的集合类，并发环境下，多个线程同时操作 LinkedList，会引发不可预知的错误。
public class LinkedListextends AbstractSequentialList implements List , Deque , Cloneable, java.io.Serializable
AbstractSequentialList 提供了一套基于顺序访问的接口。通过继承此类，子类仅需实现部分代码即可拥有完整的一套访问某种序列表（比如链表）的接口，这是因为AbstractSequentialList里的方法都是基于ListIterator实现的：
public E get(int index) {
try {
return listIterator(index).next();
} catch (NoSuchElementException exc) {
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
}
}
public E set(int index, E element) {
try {
ListIterator e = listIterator(index);
E oldVal = e.next();
e.set(element);
return oldVal;
} catch (NoSuchElementException exc) {
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
}
}
一、查找
public E get(int index) {
//检查输入的下标是否合法
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
Node node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
//优化了查找的过程，通过比较 index 与节点数量 size/2 的大小，决定从头结点还是尾节点进行查找
if (index < (size >> 1)) {
Node x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
Node x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
二、遍历
遍历过程主要是体现了迭代器的思想：
public ListIteratorlistIterator(int index) { checkPositionIndex(index); return new ListItr(index); } private class ListItr implements ListIterator { private Node lastReturned; private Node next; private int nextIndex; private int expectedModCount = modCount; ListItr(int index) { // assert isPositionIndex(index); next = (index == size) ? null : node(index); nextIndex = index; } public boolean hasNext() { return nextIndex < size; } public E next() { checkForComodification(); if (!hasNext()) throw new NoSuchElementException(); lastReturned = next; next = next.next; // 调用 next 方法后，next 引用都会指向他的后继节点 nextIndex++; return lastReturned.item; } // 省略部分方法 }
public ListIterator三、插入listIterator(int index) { checkPositionIndex(index); return new ListItr(index); } private class ListItr implements ListIterator { private Node lastReturned; private Node next; private int nextIndex; private int expectedModCount = modCount; ListItr(int index) { // assert isPositionIndex(index); next = (index == size) ? null : node(index); nextIndex = index; } public boolean hasNext() { return nextIndex < size; } public E next() { checkForComodification(); if (!hasNext()) throw new NoSuchElementException(); lastReturned = next; next = next.next; // 调用 next 方法后，next 引用都会指向他的后继节点 nextIndex++; return lastReturned.item; } // 省略部分方法 }
public boolean add(E e) {
//没有下标就直接插入到尾部
linkLast(e);
return true;
}
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
linkLast(element);//如果相等，说明可以直接放在尾部
else
linkBefore(element, node(index));//不相等说明是插入到双链表中间，用node()方法查找下标对应的结点
}
void linkLast(E e) {
final Node l = last;
final Node newNode = new Node<>(l, e, null);
//放在尾部
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
void linkBefore(E e, Node succ) {
// assert succ != null;
final Node pred = succ.prev;
//初始化新的结点，前后结点已知
final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ);
//插入链表
succ.prev = newNode;
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
LinkedList的插入功能的实现是基于它的查找功能，如果调用add方法并无参，默认是直接插入到双向链表的尾部；如果调用add方法并有参数，根据输入的参数中表示下标的参数，调用LinkedList的查找方法，找到这个下标对应的结点，插入链表。
四、删除 //当删除方法的参数是一个Object类型的对象，遍历整个双链表找到这个目标对象并调用unlink方法删除
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (Node x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
//当删除方法的参数是一个下标，调用查找方法node()找到目标结点再调用unlink()方法删除
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
E unlink(Node x) {
// assert x != null;
final E element = x.item;
final Node next = x.next;
final Node prev = x.prev;
//更改目标结点的前驱
if (prev == null) {
first = next;
} else {
prev.next = next;
x.prev = null;
}
//更改目标结点的后继
if (next == null) {
last = prev;
} else {
next.prev = prev;
x.next = null;
}
x.item = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
参考
https://www.tianxiaobo.com/2018/01/31/LinkedList-源码分析-JDK-1-8/
