1. 簡介

LinkedList是線性表的鏈式存儲結構,它不要求邏輯上相鄰的元素在物理位置上也相鄰.因此沒有隨機存取的特點.同時鏈表在空間上的插入,刪除時不需要移動.
LinkedList的數(shù)據(jù)結構為雙向鏈表.雙向鏈表由若干個節(jié)點構成.節(jié)點中包含三個信息-->1:上一個元素3:下一個元素3:數(shù)據(jù)域(保存節(jié)點的數(shù)據(jù)).
結構如下圖所示

雙向鏈表

2. 繼承圖

繼承圖

LinkedList實現(xiàn)了Queue(FIFO隊列),Deque(雙端隊列),AbstractSequentialList(有序列表即不可隨機存取)

3. 節(jié)點

    private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

雙端隊列,指向前驅和后繼.

4. 添加操作

    /**
    * 記錄LinkedList節(jié)點數(shù)量
    */
    transient int size = 0;

    /**
     * 首節(jié)點
     */
    transient Node<E> first;

    /**
     * 尾節(jié)點
     */
    transient Node<E> last;
    /**
     * 添加首節(jié)點
     */
    private void linkFirst(E e) {
        //保存首節(jié)點,為了獲取first的下一個節(jié)點
        final Node<E> f = first;
        //構造新節(jié)點
        final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
        //將首節(jié)點指向新節(jié)點
        first = newNode;
        //從此處我們可以看不出來,Java的實現(xiàn)不是保留一個空元素的header元素.
        //也就是說不是依靠header.next==null來判斷鏈表是否為空.而是靠f==null來判斷為空.
        //此處應該與remove對應.若remove掉最后一個元素,應該將last和first都置空
        //此處也可是使用size==0來判斷是否為空.
        if (f == null)
            last = newNode;
        else
            f.prev = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

    /**
     * 添加尾節(jié)點
     */
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

5. 查找節(jié)點

    /**
     * 將搜索范圍劃分為low(0 -- size>>1)和high(size >> 1 --- size-1),增加查找效率
     */
    Node<E> node(int index) {
        if (index < (size >> 1)) {
            Node<E> x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }

6. 插入節(jié)點

    public void add(int index, E element) {
        //判斷索引位置是否合法
        checkPositionIndex(index);
        //如果索引和size大小相同則插入尾節(jié)點.size總比索引大1
        if (index == size)
            linkLast(element);
        else
            //通過node(index)定位到,要插入位置的節(jié)點
            linkBefore(element, node(index));
    }
    //a,b,c,d
    //succ = c;
    //pred = b;
    //new node = e;
    //c.prev = e;
    //pred.next = e;
    void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
        //保存前一個節(jié)點
        final Node<E> pred = succ.prev;
        final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
        //當前節(jié)點的位置指向新節(jié)點
        succ.prev = newNode;
        //首節(jié)點
        if (pred == null)
            first = newNode;
        else
            //將前一個節(jié)點指向當前節(jié)點
            pred.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

7. 刪除節(jié)點

    /**
     *x：待刪除的節(jié)點
     */
    E unlink(Node<E> x) {
        //保存刪除的節(jié)點數(shù)據(jù),返回給調用者
        final E element = x.item;
        //獲取下一個節(jié)點
        final Node<E> next = x.next;
        //獲取前一個節(jié)點
        final Node<E> prev = x.prev;
        //第一個節(jié)點
        if (prev == null) {
            first = next;
        } else {
            //不是第一個節(jié)點
            prev.next = next;
            //斷開連接
            x.prev = null;
        }
        //尾節(jié)點
        if (next == null) {
            last = prev;
        } else {
            //非尾節(jié)點
            next.prev = prev;
            //斷開連接
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }