什么是LinkedList?

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LinkedList是一种双向链表。那什么是双向链表?根据双向链表的特点就是会有头节点和尾节点，并且节点之间是通过前驱指针和后继指针来维护关系的，而不是像数组那样通过上下标来维护节点之间的关系的。也就是说双向链表即可以从头到尾遍历，也可以从尾到头遍历

LinkedList与ArrayList的区别

大致区别如下：

1、ArrayList是基于动态数组的数据结构，LinkedList是基于链表的数据结构

2、对于随机访问 get() 和 set() 操作，ArrayList优于LinkedList，因为LinkedList没有继承RandomAccess，而且LinkedList要移动指针

3、对于add(新增)操作和remove(删除)操作，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据

LinkedList继承了哪些类与接口?

public class LinkedList

extends AbstractSequentialList

implements List, Deque, Cloneable, java.io.Serializable{

}

LinkedList 类继承了 AbstractSequentialList 类，并实现了 List、Deque、Cloneable、Serializable

LinkedList中主要的成员变量

// 初始化链表的长度为0

transient int size = 0;

// 指向头节点的变量

transient Node first;

// 指向尾节点的变量

transient Node last;

LinkedList的构造方法

LinkedList()

// 创建一个空的构造方法

public LinkedList() {

}

LinkedList(Collection c)

// 创建一个指定Collection对象作为参数的构造函数，元素的顺内由这个对象迭代返回的顺序决定

public LinkedList(Collection c) {

this();

addAll(c);

}

addAll(Collection c)方法

// 将集合中的所有元素从指定的位置开始插入这个列表

public boolean addAll(Collection c) {

return addAll(size, c);

}

addAll(int index, Collection c)方法

public boolean addAll(int index, Collection c) {

// 判断下标元素是否在链表的长度范围之内

checkPositionIndex(index);

// 将集合转换为Object数组

Object[] a = c.toArray();

// 计算Object数组的长度

int numNew = a.length;

// 如果Object数组长度为0

if (numNew == 0)

// 返回布尔值false

return false;

// pred节点为succ节点的前驱

Node pred, succ;

// 如果下标等于链表长度的时候

if (index == size) {

// succ节点指向为null

succ = null;

// pred节点指向尾节点

pred = last;

} else {

// 否则如果下标不等于链表长度的话，那么succ节点就是node()方法通过下标索引获得

succ = node(index);

// 获得链表中的对应的节点对象

pred = succ.prev;

}

// 遍历要添加内容的数组

for (Object o : a) {

@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;

// 创建新的节点，将遍历的值包装成Node节点

Node newNode = new Node<>(pred, e, null);

// 如果前驱节点为null

if (pred == null)

// 那么新的节点就是头节点

first = newNode;

else

// 否则pred指向新创建的节点

pred.next = newNode;

// pred节点往后移动一位

pred = newNode;

}

// 因为pred节点是succ节点的前驱节点，反过来也就是说succ是pred的后继节点

// 所以如果succ为null，表示pred为尾节点

if (succ == null) {

last = pred;

} else {

/**

* 否则如果succ不是尾节点，那么只要保证pred节点是succ节点的前驱节点、

succ节点是pred的后继节点这种双向链表的关系就可以了

*/

pred.next = succ;

succ.prev = pred;

}

// 元素个数增加

size += numNew;

modCount++;

return true;

}

checkPositionIndex(int index)方法

private void checkPositionIndex(int index) {

if (!isPositionIndex(index))

// 抛出 IndexOutOfBoundsException 异常

throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));

}

isPositionIndex(int index)方法

private boolean isPositionIndex(int index) {

// 这个这么简单就不解释了吧

return index >= 0 && index <= size;

}

Node节点

private static class Node {

E item; // 节点的值

Node next; // 指向前一个节点

Node prev; // 指向后一个节点

// 初始化

Node(Node prev, E element, Node next) {

this.item = element;

this.next = next;

this.prev = prev;

}

}

LinkedList的常用方法

add(E e)

// 使用双向链表的尾插法

public boolean add(E e) {

// 将元素插入到链表尾部

linkLast(e);

return true;

}

linkLast(E e)

// 插入的节点为尾节点

void linkLast(E e) {

// 创建一个节点并初始化为尾节点

final Node l = last;

// 初始化新的节点，前驱的节点为l，后继节点为null

final Node newNode = new Node<>(l, e, null);

// 因为是在链表的尾部插入节点，所以新的节点作为尾节点(这个不难理解)

last = newNode;

// l节点作为newNode节点的前驱节点，如果l为空，则说明newNode前驱节点为空

if (l == null)

// 在双向链表中，前驱节点为空，那么该节点为头节点

first = newNode;

else

// 否则 l 的下一个节点指向该节点

l.next = newNode;

// 链表长度+1

size++;

modCount++;

}

add(int index, E element)

// 指定位置插入元素

public void add(int index, E element) {

// 判断下标索引是否在链表长度范围内(上述讲到过)

checkPositionIndex(index);

// 如果下标索引等于链表长度

if (index == size)

// 则采用尾插法(刚刚讲到过)

linkLast(element);

else

// 否则采用头插法

linkBefore(element, node(index));

}

linkBefore()

// 插入的节点为头节点，在节点succ之前插入元素e

void linkBefore(E e, Node succ) {

// assert succ != null;

// succ节点的前驱节点为pred

final Node pred = succ.prev;郑州哪家医院看妇科好 http://www.120zzkd.com/

// 初始化新的前驱节点为pred，后继节点为succ(简单地说就是在pred和succ节点之间插入元素)

final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ);

// 后继节点为succ，succ的前驱节点为newNode

succ.prev = newNode;

// 如果pred为null

if (pred == null)

// 则newNode为头节点

first = newNode;

else

// 否则pred的下一个节点指向newNode

pred.next = newNode;

// 链表长度+1

size++;

modCount++;

}

remove(Object o)

// 删除元素

public boolean remove(Object o) {

/** 通过双向链表的前后关系，遍历双向链表。

* 判断是否存在元素和要删除的元素相同。

* 如果遍历到了，那么就删除元素，并且返回true

*/

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;

}

}

}

// 如果没遍历到，那么就返回false

return false;

}

unlink()

// 删除非空节点

E unlink(Node x) {

// assert x != null;

final E element = x.item;

// 获取该元素的后继节点

final Node next = x.next;

// 获取该元素的前驱节点

final Node prev = x.prev;

// 如果前驱节点pred为null

if (prev == null) {

// 表示当前要删除的节点为头节点，让pred的后继节点作为头节点

first = next;

} else {

// 否则直接使用双向链表删除节点

prev.next = next;

// 将删除节点x的前驱节点设置为null

x.prev = null;

}

// 如果后继节点为null

if (next == null) {

// 表示当前删除的节点为尾节点，将前驱节点作为尾节点

last = prev;

} else {

// 否则如果后继节点不为null，使用双向链表删除节点

next.prev = prev;

// 将删除节点x的后继节点设置为null

x.next = null;

}

// 将删除节点的值设置为null，方便垃圾回收

x.item = null;

// 链表长度-1

size--;

modCount++;

return element;

}

get(int index)

// 获取下标元素

public E get(int index) {

// 判断下标是否在链表长度范围内(上述讲到过)

checkElementIndex(index);

// 获取下标节点，返回节点的值

return node(index).item;

}

node(int index)

// 获取下标节点

Node node(int index) {

// assert isElementIndex(index);

// 判断下标索引是靠近头节点还是尾节点

if (index < (size >> 1)) {

// 获取头节点

Node x = first;

// 遍历index的节点

for (int i = 0; i < index; i++)

x = x.next;

return x;

} else {

// 获取尾节点

Node x = last;

// 遍历index的节点

for (int i = size - 1; i > index; i--)

x = x.prev;

return x;

}

}

总结

1、LinkedList 添加的元素在取的时候与添加的时候的顺序一致。因为向双向链表的尾部添加元素，然后按照头节点顺序遍历获取，所以一致

2、LinkedList 允许添加重复元素

3、LinkedList 不是线程安全的集合

4、LinkedList 允许添加 null 元素

5、add 方法插入元素是在双向链表的尾部插入

6、get 方法遍历双向链表，先判断下标靠近头节点还是尾节点，这样会减少多余的循环

当前文章：LinkedList的深入了解
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