linkedlist简单介绍（jdk1.8）

linkedlist的底层结构是线性表的双向链表，每个节点包括两个指针域（一个指向前驱结点，一个指向后继结点）和一个数据域，因为双指针域的独特结构，所以其拥有增删快和存取慢的特点。链表结构不需要预分配存储空间，增加新的结点再去内存中申请即可，不会造成内存浪费和碎片化。

类定义

• AbstractSequentialList是List接口的简化版，支持按次序访问，abstractList支持随机访问。

• list接口许多常用的基础方法,如set,get,indexof,remove等

• Deque是一个双端队列接口，提供了类似栈、队列,push,pop,peek的方法

• Cloneable代表可以被复制

• Serializable代表可以被序列化

public class LinkedList
    
         extends AbstractSequentialList
     
          implements List
      
       , Deque
       
        , Cloneable, java.io.Serializable
       
      
     
    

和Arraylist一样，linkedlist也是一个非线程安全的集合，只能在单线程环境下使用。若想获得一个线程安全的linkedlist可以使用：

List

类属性

transient int size = 0;

transient Node
    
      first;
    

transient Node
    
      last;
    

size:双向链表中节点的个数

first:指向链表的首结点last:指向链表的尾结点

构造函数

public LinkedList() {}public LinkedList(Collection
     c) {        this();        addAll(c);    }

构造函数只有两个，第一个非常简单，构造一个空的linkedList。第二个有参构造就是所有Collection下的子类都通过toArray变为数组，然后通过遍历生成节点插入双向链表中。

核心方法

在阅读核心方法之前，我们首先需要了解它的核心内部类Node和ListItr.

• Node

链表中的单个结点，具有两个指针域和一个数据域，其结构为:

private static class Node
    
      {        E item;        Node
     
       next;        Node
      
        prev;        Node(Node
       
         prev, E element, Node
        
          next) {            this.item = element;            this.next = next;            this.prev = prev;        }    }
        
       
      
     
    

• ListItr

AbstractSequentialList定义了抽象方法listIterator,linkedlist实现此方法，并返回迭代器ListItr;其结构为：

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;        }
      
     
    

其实迭代器的核心就是游标，如果不清楚迭代器可以自行查询相关原理，lastReturned是游标前的元素，迭代器中修改数据结构的方法操作的都是lastReturned，next就是游标后元素，nextIndex为next的索引，expectedModCount

为父类AbstractList的modCount，因为是线程不安全的类，用来触发fast-fail机制。用来遍历iterator的有hasNext(),next(),hasPrevious(),previous()。通过iterator修改linkedlist的有remove(),set(),add(),操作的都是游标前元素lastReturned，并且会根据modcount来触发fast-fail机制的检验，这些方法的实现依赖于linkedlist的核心方法。 终于说完ListItr，强烈建议你们自己看下源码，接下来让我们一起看下linkedlist的实现：

//将头结点赋值给final f，新建一个新的结点newNode,将newNode定义为头节点。如果f=null，说明此前是个空链表，所以last也定义newNode，否则将原头节点f（现第二个节点）的前指针指向newNodeprivate void linkFirst(E e) {        final Node
    
      f = first;        final Node
     
       newNode = new Node<>(null, e, f);        first = newNode;        if (f == null)            last = newNode;        else            f.prev = newNode;        size++;        modCount++;    }        //将尾结点指向final l，声明一个新的结点newNode（头指针指向尾结点，尾指针指向null），将newNode定义    为新的尾结点。如果l=null，代表原链表没有尾节点（空链表），则将newNode也设为头节点。否则将原尾节点l的尾指针指向newNode。    void linkLast(E e) {        final Node
      
        l = last;        final Node
       
         newNode = new Node<>(l, e, null);        last = newNode;        if (l == null)            first = newNode;        else            l.next = newNode;        size++;        modCount++;    }    //在某结点之前插入元素。在AC结点中插入b元素，将b元素生成B结点，将B节点的前指针指向A，后指针指向C,将C的前指针指向B，将A的后指针指向B    void linkBefore(E e, Node
        
          succ) {        // assert succ != null;        final Node
         
           pred = succ.prev; final Node
          
            newNode = new Node<>(pred, e, succ); succ.prev = newNode; if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; size++; modCount++; } //将结点从链表中分离。 E unlink(Node
           
             x) { // assert x != null; final E element = x.item; final Node
            
              next = x.next; final Node
             
               prev = x.prev; if (prev == null) { first = next; } else { prev.next = next; x.prev = null; } if (next == null) { last = prev; } else { next.prev = prev; x.next = null; } x.item = null; size--; modCount++; return element; }
             
            
           
          
         
        
       
      
     
    

//根据索引随机访问linkedlist，为get方法的真正实现。//size右移1位，大致相当于size/2.若index>size/2，则从尾结点向前遍历，否则从头结点向后遍历Node
    
      node(int index) {        // assert isElementIndex(index);        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;        }    }        public E set(int index, E element) {        checkElementIndex(index);        Node
       
         x = node(index);        E oldVal = x.item;        x.item = element;        return oldVal;    }        public void add(int index, E element) {        checkPositionIndex(index);        if (index == size)            linkLast(element);        else            linkBefore(element, node(index));    }    //查询o最后一次出现的索引，将o分为两种情况，一种为==null，另一种用equals比较，后序遍历得索引值。    public int lastIndexOf(Object o) {        int index = size;        if (o == null) {            for (Node
        
          x = last; x != null; x = x.prev) {                index--;                if (x.item == null)                    return index;            }        } else {            for (Node
         
           x = last; x != null; x = x.prev) { index--; if (o.equals(x.item)) return index; } } return -1; }
         
        
       
      
     
    

总结

其实只要你对双向链表结构比较熟悉，那linkedlist源码读起来就会很轻松。linkedlist不需要分配存储空间，只要有就可以分配，元素个数也不受限制，在找到指定索引的结点后，进行增删改都是O（1）的操作，效率非常高。在遍历linkedlist的时候，最好使用foreach或者iterator，严禁直接使用get（）遍历。