几个要点
LinkedList的底层数据结构是双向链表；
LinkedList继承于AbstractSequentialList的双向链表，实现List接口，因此也可以对其进行队列操作，它也实现了Deque接口，所以LinkedList也可当做双端队列使用；
LinkedList是非同步的；
和 ArrayList 一样，LinkedList 也支持空值和重复值；
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；
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；
LinkedList 的顺序读取效率很低，需要从链表头结点（或尾节点）向后查找，时间复杂度为 O(N)；
LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。
LinkedList 实现 Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。
LinkedList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能克隆。
LinkedList 实现java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。
常用方法
LinkedList<String> dataList = new LinkedList<>(); // 创建 LinkedList
dataList.add("test"); // 添加数据
dataList.add(1, "test1"); // 指定位置，添加数据
dataList.addFirst("first"); // 添加数据到头部
dataList.addLast("last"); // 添加数据到尾部
dataList.get(0); // 获取指定位置数据
dataList.getFirst(); // 获取头部数据
dataList.getLast(); // 获取尾部数据
dataList.remove(1); // 移除指定位置的数据
dataList.removeFirst(); // 移除头部数据
dataList.removeLast(); // 移除尾部数据
dataList.clear(); // 清空数据
定义
public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
核心数据结构
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; } }
成员属性
transient int size = 0; transient Node<E> first; transient Node<E> last;
构造方法
public LinkedList() { } public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); }
add
/** 在链表尾部插入元素 */ public boolean add(E e) { linkLast(e); return true; } /** 在链表指定位置插入元素 */ public void add(int index, E element) { checkPositionIndex(index); // 判断 index 是不是链表尾部位置，如果是，直接将元素节点插入链表尾部即可 if (index == size) linkLast(element); else linkBefore(element, node(index)); } /** 将元素节点插入到链表尾部 */ void linkLast(E e) { final Node<E> l = last; // 创建节点，并指定节点前驱为链表尾节点 last，后继引用为空 final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); // 将 last 引用指向新节点 last = newNode; // 判断尾节点是否为空，为空表示当前链表还没有节点 if (l == null) first = newNode; else l.next = newNode; // 让原尾节点后继引用 next 指向新的尾节点 size++; modCount++; } /** 将元素节点插入到 succ 之前的位置 */ void linkBefore(E e, Node<E> succ) { // assert succ != null; final Node<E> pred = succ.prev; // 1. 初始化节点，并指明前驱和后继节点 final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); // 2. 将 succ 节点前驱引用 prev 指向新节点 succ.prev = newNode; // 判断尾节点是否为空，为空表示当前链表还没有节点 if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; // 3. succ 节点前驱的后继引用指向新节点 size++; modCount++; } public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { // 检查index是否越界 checkPositionIndex(index); Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; // 如果插入集合无数据，则直接返回 if (numNew == 0) return false; // succ的前驱节点 Node<E> pred, succ; // 如果index与size相同 if (index == size) { // succ的前驱节点直接赋值为最后节点 // succ赋值为null，因为index在链表最后 succ = null; pred = last; } else { // 取出index上的节点 succ = node(index); pred = succ.prev; } // 遍历插入集合 for (Object o : a) { @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; // 创建新节点 前驱节点为succ的前驱节点，后续节点为null Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null); // succ的前驱节点为空，则表示succ为头，则重新赋值第一个结点 if (pred == null) first = newNode; else // 构建双向链表 pred.next = newNode; // 将前驱节点移动到新节点上，继续循环 pred = newNode; } // index位置上为空 赋值last节点为pred，因为通过上述的循环pred已经走到最后了 if (succ == null) { last = pred; } else { // 构建双向链表 // 从这里可以看出插入集合是在succ[index位置上的节点]之前 pred.next = succ; succ.prev = pred; } // 元素总数更新 size += numNew; // 修改次数自增 modCount++; return true; }
remove
public boolean remove(Object o) { if (o == null) { for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) { if (x.item == null) { unlink(x); return true; } } } else { // 遍历链表，找到要删除的节点 for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) { if (o.equals(x.item)) { unlink(x); // 将节点从链表中移除 return true; } } } return false; } public E remove(int index) { checkElementIndex(index); // 通过 node 方法定位节点，并调用 unlink 将节点从链表中移除 return unlink(node(index)); } /** 将某个节点从链表中移除 */ E unlink(Node<E> x) { // assert x != null; final E element = x.item; final Node<E> next = x.next; final Node<E> prev = x.prev; // prev 为空，表明删除的是头节点 if (prev == null) { first = next; } else { // 将 x 的前驱的后继指向 x 的后继 prev.next = next; // 将 x 的前驱引用置空，断开与前驱的链接 x.prev = null; } // next 为空，表明删除的是尾节点 if (next == null) { last = prev; } else { // 将 x 的后继的前驱指向 x 的前驱 next.prev = prev; // 将 x 的后继引用置空，断开与后继的链接 x.next = null; } // 将 item 置空，方便 GC 回收 x.item = null; size--; modCount++; return element; }
unlink 方法的逻辑如下（假设删除的节点既不是头节点，也不是尾节点）：
将待删除节点 x 的前驱的后继指向 x 的后继
将待删除节点 x 的前驱引用置空，断开与前驱的链接
将待删除节点 x 的后继的前驱指向 x 的前驱
将待删除节点 x 的后继引用置空，断开与后继的链接
get
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; } Node<E> node(int index) { /* * 则从头节点开始查找，否则从尾节点查找 * 查找位置 index 如果小于节点数量的一半， */ if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; // 循环向后查找，直至 i == index 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; } }
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，这样可以将时间复杂度降为 O(N/2)
peekpollpushpop的区别
还具有堆栈的方法。
//仅仅取首数据 public E peek() { final Node<E> f = first; return (f == null) ? null : f.item; } //取首数据，还要删除 public E poll() { final Node<E> f = first; return (f == null) ? null : unlinkFirst(f); } //存入栈首 public void push(E e) { addFirst(e); } public boolean offer(E e) { return add(e); } //和poll一样 public E pop() { return removeFirst(); }