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)
peek\poll\push\pop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();
}
















