LinkedList
Base：JDK1.8
一、LinkedList
LinkedList 也是一个比较常见的数据结构，链表。在C/C++ 中，链表也是一个典型的线性结构，链表分为单向跟双向的两种链表。在java里面的LinkedList是一个双向的链表。java
链表最好的好处就在于来一个数据加一个长度，没有多余的冗余， 也是支持存储各类对象的（最好使用泛型）。node
二、继承的类and实现的接口
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
2.一、AbstractSequentialList
2.二、List
跟ArrayList实现的同一个接口，所以就不贴了。数组
2.三、Dequen
deque 即双端队列。是一种具备队列和栈的性质的数据结构。双端队列中的元素能够从两端弹出，其限定插入和删除操做在表的两端进行。数据结构
这个后续学队列再去详细的介绍。函数
2.四、Cloneable、java.io.Serializable
跟ArrayList同样，都是支持克隆和序列化的。this
三、LinkedList中的成员变量、数据结构、经常使用方法
3.一、成员变量
transient int size = 0;
用来记录 链表的大小，一样是transient的。spa
transient Node<E> first;
表示头结点。code
transient Node<E> last;
表示最后一个节点。对象
3.二、数据结构
由于链表也是一个典型的线性结构，跟数组类似，可是也有不一样，由于链表在逻辑地址（咱们脑海中）是一个连续的地址，而在物理地址（电脑内存中）中却不是连续的一块，而是一个点，一个点的，这个节点持有上个节点，和下个节点的引用，如图：继承
由于逻辑地址并不要求是一块内存，所以链表在这方面仍是要优于数组的。
可是正是不须要内存连续，所以要额外的须要持有上一个节点和下一个节点的引用。单个内存的开销变大。
private static class Node<E> {
//内部类
//数据节点
E item;
//下一个节点的引用
Node<E> next;
//上一个节点的引用
Node<E> prev;
//构造方法
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
这是LinkedList中的内部类，Node ，每add一个数据就会有一个Node对象，每个节点都有先后两个节点的引用，这就造成了一个双向链表。
跟ArrayList 相同的，Node 节点也是 transient 的修饰的，所以，后面也会重写private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) 和 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) 这两个方法。目的跟ArrayList应该是同样的。
3.3 经常使用重要方法
3.3.1 构造方法
3.3.1.1 无参构造
/**
* Constructs an empty list.
*/
public LinkedList() {
}
不解释。
3.3.1.2 参数为 Collection 的构造方法
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
//添加
addAll(c);
}
这个方法能够直接将已经存在的Collection 转换为一个LinkList 包括ArrayList 还有其余 子类。
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在这里发现，LinkedList的构造方法是没有指定长度的构造方法，这是跟数组的一个比较 重要的区别（这不是废话吗。。。。。。）
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3.3.2 add
3.2.2.1 public boolean add(E e)
public boolean add(E e) {
//调用另一个方法
linkLast(e);
return true;
}
因为add方法内部是调用的另一个方法，所以贴出另外的方法。
/**
* Links e as last element.
*/
void linkLast(E e) {
//last 是记录的最后一个元素
final Node<E> l = last;
//new 一个Node 的节点
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
//last更新为新生成的
last = newNode;
//若是last为null证实这是第一次添加，那么他就是第一个，也是最后一个。
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
//大小+1
size++;
//fail-fast 机制
modCount++;
}
有这个方法名字就能够很直白的看出来，是添到了链表的尾部。
其中的 new Node<>(l,e,null) 能够去看上面的 贴出来的Node的构造方法，
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
以前的last设为 新的 prev，next 设置为null item 设置为存储的数据。
3.2.2.2 public void add(int index, E element)
public void add(int index, E element) {
//下标检测，是否超出
checkPositionIndex(index);
//若是位置正好等于 size ，就直接插入到最后
if (index == size)
linkLast(element);
else
//插入到指定位置
linkBefore(element, node(index));
}
因为链表也是一个线性结构，所以也支持够插入到指定位置。
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
//插入以前的index 位置上的元素的 前一个元素
final Node<E> pred = succ.prev;
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
//将原 index 位置上的元素的前一个 设置为新的节点
succ.prev = newNode;
if (pred == null)
//若是此节点的前一个是null，意味着插入的是首个位置
first = newNode;
else
//前 index 位置的元素的前一个的 下一个引用，设置为新节点
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
画一个图应该是更好理解。
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灵魂画手：
大致的分为三步， 若是插入的位置是 0 ，跟这个差很少。
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3.2.2.3 其余的add
public void addFirst(E e)
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
这个从名字就很好看出来，就是添加到位置 0。
不过为何不用add(0,e)，而是再写一个方法呢？
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public void addLast(E e)
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
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++;
}
这两个方法，大同小异吧，具体实现也是差很少的，不过就是明明有了add具体位置插入，为何不用这个方法，而是另外再写呢？
public boolean addAll(Collection<? extends E> c)
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
这两个 方法是将 Collection 的某个集合里面的所有数据放入到 LinkedList 中，感受用的不是不少，问的也不会不少，我也没注意过，不看了。
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3.3.3 remove
public E remove(int index)
public E remove(int index) {
//边界检测
checkElementIndex(index);
//执行删除的函数
return unlink(node(index));
}
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
//若是index 是小于 size/2的 就从前找
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
//不然从后找
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
上面你这个函数就是 node(index) 的方法，能够看出他是返回了 index位置上的 node的引用，由于链表在内存中是不连续的，因此只能经过遍历链表去查找 对应的数据，
这个判断 index<(seze>>1) 的思想是 二分法的思想，将整个链表分为2份，看从哪边近，就从哪边开始，这也是双链表的优势，若是是单链表，就只能从前日后遍历了。
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
//首先记录三个节点，当前的，前一个，后一个，每一个对结构有调整的（add，remove ）
// 通常第一步 都是记录这三个
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
//若是前一个是null，就意味着删除的是first节点
if (prev == null) {
//直接将 first指向 第二个
first = next;
} else {
//若是不是first元素，将要删除的前一个元素的 next 指向 当前元素的下一个
prev.next = next;
//将当前的前一个元素置空。
x.prev = null;
}
//意味删除的是最后一个节点
if (next == null) {
//last 前移一个
last = prev;
} else {
// 不然将下一个节点 的 前一个引用 设为 当前节点的前一个
next.prev = prev;
//将 当前节点的 下一个置空
x.next = null;
}
//数据置空
x.item = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
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来个图：
忽然感受本身颇有画图天赋。。。。23333333
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public boolean remove(Object o)
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
//若是 须要删除的对象是null
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
//对象不是null 就是用 equals方法
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
这个其实只是分了 null和非null 两种状况，null 使用== ，非null 使用 equals 方法进行比较。
其中调用的删除的方法 仍是 unlink(x) 。
时刻记得，链表虽然是一个线性表，可是没法像 数组那样，直接下标偏移量 找到删除的元素，这个必须须要进行一个 遍历，将整个链表 遍历完成。
一样的，这里删除一样要避免删除的时候，你想删除的若是是int 类型的数据，切记要转换为 包装类，不然调用的方法是remve(int)。
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其余的remove方法
public E removeFirst()
public E removeLast()
----------------------------------------------
3.3.4 get
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
整个get方法不多，判断是否越界，而后返回 index 位置节点的 item 。
--------------------
其余 get方法
public E getFirst()
public E getLast()
------------------------
其余相似 get 方法
public E peek()
/**
* Retrieves, but does not remove, the head (first element) of this list.
*
* @return the head of this list, or {@code null} if this list is empty
* @since 1.5
*/
public E peek() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
public E element()
/**
* Retrieves, but does not remove, the head (first element) of this list.
*
* @return the head of this list
* @throws NoSuchElementException if this list is empty
* @since 1.5
*/
public E element() {
return getFirst();
}
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
public E poll()
/**
* Retrieves and removes the head (first element) of this list.
*
* @return the head of this list, or {@code null} if this list is empty
* @since 1.5
*/
public E poll() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
这三个方法都是返回first ，不过第一、3方法是 若是 first 是 null 就返回null ，第2个方法内部调用的是getFirst(),这个方法：若是是空，就 抛出异常。
一、2两个方法只是返回，不删除元素，3方法是返回切删除了元素。
这里面有不少相似的方法，就不贴了，贴了浪费流量。
3.2.5 contains
public boolean contains(Object o)
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
这个是是否包含 某个元素。须要传入的是对象。
3.3 其余方法
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
具体代码不贴了，感受这个LinkedList写的有点啰嗦了。
public Object[] toArray()
public <T> T[] toArray(T[] a)
-----------------------------------------------------------------------------
不保证代码彻底正确，也不保证代码是最优。
仅仅是根据本身的理解，写出来直观的代码，方便理解。
错误请指出，感激涕零！
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