介绍

众所周知ArrayList底层数据结构是数组，但是数组有个缺点，虽然查询快，但是增删改会慢因为数组是在连续的位置上面储存对象的应用。当我们删除某一个元素的时候在他后面的元素的索引都会左移，导致开销会很大。所以LinkedList应运而生。

LinkedList底层数据结构

链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。
链表可分为单向链表和双向链表。
一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接。

一个双向链表有三个整数值: 数值、向后的节点链接、向前的节点链接。

因为LinkedList 采用的是双向链表所以LinkedList 的增加和删除的操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低。

应用场景

1.你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素。
2.需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作。

类继承关系

应用案例

案例抄自https://www.runoob.com/java/java-linkedlist.htm

添加元素

public class Test {public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");sites.add("Weibo");System.out.println(sites);}
}

在列表开头添加元素

public class Test {public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");// 使用 addFirst() 在头部添加元素sites.addFirst("Wiki");System.out.println(sites);}
}

在列表结尾添加元素：

public class Test {public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");// 使用 addLast() 在尾部添加元素sites.addLast("Wiki");System.out.println(sites);}
}

列表开头移除元素

public class Test {public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");sites.add("Weibo");// 使用 removeFirst() 移除头部元素sites.removeFirst();System.out.println(sites);}
}

在列表结尾移除元素

public class Test {public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");sites.add("Weibo");// 使用 removeLast() 移除尾部元素sites.removeLast();System.out.println(sites);}
}

获取列表头部元素

    public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");sites.add("Weibo");// 使用 getFirst() 获取头部元素System.out.println(sites.getFirst());}

获取列表结尾的元素

 public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");sites.add("Weibo");// 使用 getLast() 获取尾部元素System.out.println(sites.getLast());}

循环获取元素

public static void main(String[] args) {LinkedList sites = new LinkedList();sites.add("Google");sites.add("Runoob");sites.add("Taobao");sites.add("Weibo");for (int size = sites.size(), i = 0; i < size; i++) {System.out.println(sites.get(i));}}

常用方法

底层原理

无参构造器

    public LinkedList() {}

add

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

    void linkLast(E e) {//获取最后一个节点的node (如果刚开始没添加数据的时候last是空)final Node l = last;//构建一个node 节点final Node newNode = new Node<>(l, e, null);//把刚创建的node节点赋值到最后一个节点last = newNode;//如果l == null 表示链表上还没有数据if (l == null)//把刚创建的节点当成头节点first = newNode;else//因为l != null 肯定链表上已经有数据了则将刚创建的节点绑定在l节点的下一个节点l.next = newNode;size++;modCount++;}

创建Node节点

    private static class Node {//存储的元素E item;//向后的指针Node next;//向前的指针Node prev;Node(Node prev, E element, Node next) {//添加的元素this.item = element;//当前节点的next 节点因为当前节点是新构建的节点他的next节点肯定是空this.next = next;//指向当前节点的前一个节点this.prev = prev;}}

get(int index)

    public E get(int index) {checkElementIndex(index);return node(index).item;}

checkElementIndex(int index)

校验是否超过最大长度限制

    private void checkElementIndex(int index) {if (!isElementIndex(index))throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}

    private boolean isElementIndex(int index) {return index >= 0 && index < size;}

获取元素

判断index在链表的哪边。
遍历查找index或者size-index次，找出对应节点。
这里我们知道，相比于数组的直接索引获取，遍历获取节点效率并不高

    Node node(int index) {// assert isElementIndex(index);if (index < (size >> 1)) {Node x = first;for (int i = 0; i < index; i++)x = x.next;return x;} else {Node x = last;for (int i = size - 1; i > index; i--)x = x.prev;return x;}}