一、LinkedList的概述

1. LinkedList是双向链表实现的List

2. LinkedList是非线程安全的

3. LinkedList元素允许为null，允许重复元素

4. LinkedList是基于链表实现的，因此插入删除效率高，查找效率低（虽然有一个加速动作）

5. LinkedList是基于链表实现的，因此不存在容量不足的问题，所以没有扩容的方法

6.LinkedList还实现了栈和队列的操作方法，因此也可以作为栈、队列和双端队列来使用

二、LinkedList的分析

2.1 LinkedList的存储结构

LinkedList是由双链表的数据结构组成的

public class LinkedList{// 元素个数transient int size = 0;/**指向第一个节点的指针不变性:1. 如果first = null，则last=null2. 如果first.prev == null，则first.item != null*/

transient Node<E> first;
/**
· 指向最后一个节点的指针
· 不变性:
· 1. 如果first = null，则last = null
· 2. 如果last.next == null，则last.item != null
*/
transient Node<E> last;
private static class Node<E> { E item;
Node<E> next; // 下一个Node的引用
Node<E> prev; // 上一个Node的引用
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element;
this.next = next; this.prev = prev;
}
}
/**
· 创建一个空list
* */
public LinkedList() {
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this();
addAll(c);
}
}

2.2 添加元素

2.2.1 从头部添加

// 从头插入
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) // 当前List中没有元素，size=0
last = newNode; else
f.prev = newNode; size++;
modCount++;
}

2.2.2 从尾部添加

public boolean add(E e) { linkLast(e);
return true;
}

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)// 当前List中没有元素，size=0
first = newNode; else
l.next = newNode; size++;
modCount++;
}

2.3. 删除节点

2.3.1 从头部删除

// 移除首节点，并返回该节点的元素值
public E remove() { return removeFirst();
}

public E removeFirst() { final Node<E> f = first; if (f == null)
throw new NoSuchElementException(); return unlinkFirst(f);
}

// 删除首节点f
private E unlinkFirst(Node<E> f) { final E element = f.item; final Node<E> next = f.next; f.item = null;
f.next = null; // help GC first = next;
if (next == null) // size=1 last = null;
else
next.prev = null; size--;
modCount++; return element;
}

2.3.2 从尾部移除

public E removeLast() { final Node<E> l = last; if (l == null)
throw new NoSuchElementException(); return unlinkLast(l);
}

private E unlinkLast(Node<E> l) { final E element = l.item; final Node<E> prev = l.prev; l.item = null;
l.prev = null; // help GC last = prev;
if (prev == null) // size=1 first = null;
else
prev.next = null; size--;
modCount++; return element;
}

2.3.3 根据索引移除

public E remove(int index) { checkElementIndex(index);// 检查索引index范围return unlink(node(index));
}

E unlink(Node<E> x) {
final E element = x.item; final Node<E> next = x.next; final Node<E> prev = x.prev;

if (prev == null) {// x为首节点first = next;
} else {
prev.next = next; x.prev = null;
}

if (next == null) {// x为尾节点last = prev;
} else {
next.prev = prev; x.next = null;
}

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

2.4 获取节点数据

2.4.1 获取头部数据

// 获取首节点的数据
public E getFirst() {
final Node<E> f = first; if (f == null)
throw new NoSuchElementException(); return f.item;
}

2.4.2 获取尾部数据

// 获取尾节点的数据
public E getLast() {
final Node<E> l = last; if (l == null)
throw new NoSuchElementException(); return l.item;
}

2.4.3 根据索引获取节点数据

// 获取索引对应节点的数据
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item;
}

// 类似折半查找
Node<E> node(int index) {
if (index < (size >> 1)) {// 从前半部分查找
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next;
return x;
} else {// 从后半部分查找
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev;
return x;
}
}

三、总结:LinkedList和ArrayList的比较

1. 顺序插入速度ArrayList会比较快，因为ArrayList是基于数组实现的，数组是事先new好的，只要往指定位置 塞一个数据就好了

2. LinkedList则不同，每次顺序插入的时候LinkedList将new一个对象出来，如果对象比较大，那么new的时间 势必会长一点，再加上一些引用赋值的操作，所以顺序插入LinkedList必然慢于ArrayList

3. ArrayList的遍历效率会比LinkedList的遍历效率高一些

4. LinkedList做插入、删除的时候，慢在寻址，快在只需要改变前后Node的引用地址

5. ArrayList做插入、删除的时候，慢在数组元素的批量copy，快在寻址

• 1. 如果确定插入、删除的元素是在前半段，那么就使用LinkedList
• 2. 如果确定插入、删除的元素在比较靠后的位置，那么可以考虑使用ArrayList
• 3. 如果不能确定插入、删除是在哪儿呢？建议使用LinkedList，

• 1. 一来LinkedList整体插入、删除的执行效率比较稳定，没有ArrayList这种越往后越快的情况
• 2. 二来插入元素的时候，弄得不好ArrayList就要进行一次扩容，而ArrayList底层数组扩容是一个既消 耗时间又消耗空间的操作