Java-集合篇-LinkedList

首先，回顧一下ArrayList和數組有什麼區別？
  初始化大小：ArrayList可以不指定大小，數組必須指定大小
  存儲數據類型：ArrayList只能存儲引用類型，數組可以存儲引用類型和基本類型
ArrayList比數組靈活（提供豐富的方法）

LinkedList：

特點:

• 數據按照插入有序
• 可以存儲null值
• 可以重複存儲數據
• 底層數據結構爲鏈表

LinkedList源碼解讀

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

extends AbstractSequentialList< E > ： 對List接口的實現
implements Deque< E > ： 具有隊列的特徵（先進先出 ）
提供了特殊的方法，從頭、從尾進行添加、刪除、獲取

屬性
transient int size = 0; 集合中元素個數
transient Node first; 頭結點
transient Node last; 尾結點

private static class Node<E> {
        E item;  存儲元素
        Node<E> next;  後繼節點
        Node<E> prev;  前驅節點

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

底層數據結構：雙向鏈表

構造函數

  public LinkedList() {
    }

    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }

add()添加元素

 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)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

LinkedList提供頭插，尾插方式插入節點、默認採用的是尾插

get() 獲取元素

   public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    } 
    Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);

        if (index < (size >> 1)) {
            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;
        }
    }      

remove 刪除元素

   public boolean remove(Object o) {
       //判斷元素是否爲null進行不同的判等處理
       //刪除元素從前往後刪除，重複性元素直接刪除第一個節點
        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;
    }
    
    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;

        //前驅prev分兩種情況：一種是first節點，一種非first節點
        if (prev == null) {
            //當前節點是first節點
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;
            x.prev = null;
        }

        //後繼next分兩種情況：一種是last節點，一種是非last節點
        if (next == null) {
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        //將元素置爲null
        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }

最後，總結ArrayList、LinkedList的異同點，各自優勢（應用場景）
相同點：
1、繼承關係：List接口下的實現類，具有list提供的所有方法
2、有序性：數據都是按照插入有序
3、重複性：集合中元素是可以重複的
4、null值：都可以存儲 null值
5、安全性：都是非線程安全的集合

不同點：
數據結構：ArrayList底層是數組、LinkedList底層是鏈表（雙向鏈表）
特有方法：LinkedList具有特有的方法，列如：addFirst、addLast…（實現Deque接口）
效率：ArrayList查詢效率高（O(1)）、LinkedList添加、刪除效率高（O(1)）
   ArrayList添加元素趨近於O（1）（在不擴容情況下就是O(1)）
應用場景不同：ArrayList在查詢較高的業務場景優先考慮，
       LinkedList在修改、添加等操作較多的場景下優先考慮