LinkedList
LinkedList 是线程不安全的，允许元素为null的双向链表。 其底层数据结构是链表，实现List, Deque, Cloneable, java.io.Serializable接口，实现了Deque,所以它也可以作为一个双端队列。随机访问元素速度较慢。 因其底层数据结构是链表，增删只需要移动指针即可，故时间效率较高。不需要批量扩容，也不需要预留空间，所以空间效率比ArrayList高。
当每次增、删时，都会修改modCount。
成员变量
transient int size = 0; //节点数量 transient Node<E> first; //头结点 transient Node<E> last; //尾节点 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; } }
构造方法
public LinkedList() { } public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); }
//在尾部进行批量增加 public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return addAll(size, c); } public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { checkPositionIndex(index); //越界检查[0，size] Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; if (numNew == 0) return false; Node<E> pred, succ; //index节点的前置与后置节点 if (index == size) { //在链表尾部增加节点 succ = null; pred = last; } else { succ = node(index); //找出index的节点 pred = succ.prev; } for (Object o : a) { @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null); //以前置节点与元素构建一个节点 if (pred == null) //前置节点为空，为头结点 first = newNode; else pred.next = newNode; pred = newNode; } if (succ == null) { last = pred; //在尾部进行插入 } else { //连接链表 pred.next = succ; succ.prev = pred; } size += numNew; modCount++; return true; } Node<E> node(int index) { // assert isElementIndex(index); if (index < (size >> 1)) { //根据节点的位置，进行折半查找 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; } }
小结： 链表批量增加，是靠for循环遍历原数组，依次执行插入节点操作。对比ArrayList是通过System.arraycopy完成批量增加的
通过下标获取某个node 的时候，（add select），会根据index处于前半段还是后半段 进行一个折半，以提升查询效率
插入单个节点
public boolean add(E e) { linkLast(e); return true; } void linkLast(E e) { final Node<E> l = last; final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); last = newNode; if (l == null) //原节点为null first = newNode; else l.next = newNode; size++; modCount++; }
public void add(int index, E element) { checkPositionIndex(index); if (index == size) linkLast(element); //节点插入链表的尾部 else linkBefore(element, node(index)); //将element插入index位置，将原index位置节点移到index+1的位置 }
void linkBefore(E e, Node<E> succ) { // assert succ != null; final Node<E> pred = succ.prev; //保存前置节点 final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); succ.prev = newNode; //设置前置节点为添加的节点 if (pred == null) first = newNode; //如果之前的前置节点是空，说明succ是原头结点。所以新节点是现在的头结点 pred.next = newNode; //更新下一个节点 size++; modCount++; }
删除
public E remove(int index) { checkElementIndex(index); return unlink(node(index)); } 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; if (prev == null) { //删除节点为头结点 first = next; } else { prev.next = next; x.prev = null; } if (next == null) { //删除节点为尾节点 last = prev; } else { next.prev = prev; x.next = null; } x.item = null; size--; modCount++; return element; }
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 { for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) { if (o.equals(x.item)) { unlink(x); return true; } } } return false; }
删一定会修改modCount。 按下标删，也是先根据index找到Node，然后去链表上unlink掉这个Node。
按元素删，会先去遍历链表寻找是否有该Node，考虑到允许null值，然后再去unlink它。
更改：更改不修改modCount
public E set(int index, E element) { checkElementIndex(index); Node<E> x = node(index); E oldVal = x.item; x.item = element; return oldVal; }
查询
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; }
public int indexOf(Object o) { int index = 0; if (o == null) { for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) { if (x.item == null) return index; index++; } } else { for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) { if (o.equals(x.item)) return index; index++; } } return -1; }
从尾开始遍历
public int lastIndexOf(Object o) { int index = size; if (o == null) { for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) { index--; if (x.item == null) return index; } } else { for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) { index--; if (o.equals(x.item)) return index; } } return -1; }
toArray
public Object[] toArray() { Object[] result = new Object[size]; int i = 0; for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) result[i++] = x.item; return result; }
总结
LinkedList 是双向列表。 链表批量增加，是靠for循环遍历原数组，依次执行插入节点操作。对比ArrayList是通过System.arraycopy完成批量增加的。增加一定会修改modCount。
通过下标获取某个node 的时候，（add select），会根据index处于前半段还是后半段 进行一个折半，以提升查询效率
删也一定会修改modCount。 按下标删，也是先根据index找到Node，然后去链表上unlink掉这个Node。 按元素删，会先去遍历链表寻找是否有该Node，如果有，去链表上unlink掉这个Node。
改也是先根据index找到Node，然后替换值。改不修改modCount。
查本身就是根据index找到Node。
参考：
https://blog.csdn.net/zxt0601/article/details/77341098
https://blog.csdn.net/v123411739/article/details/79247389
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