LinkedList 基本示例及源码解析(一)

一、JavaDoc 简介二、LinkedList 继承接口和实现类介绍三、LinkedList 基本方法介绍四、LinkedList 基本方法使用五、LinkedList 内部结构以及基本元素声明六、LinkedList 具体源码分析

一、JavaDoc 简介

LinkedList双向链表，实现了List的双向队列接口，实现了所有list可选择性操作，允许存储任何元素(包括null值)
所有的操作都可以表现为双向性的，遍历的时候会从首部到尾部进行遍历，直到找到最近的元素位置
注意这个实现不是线程安全的, 如果多个线程并发访问链表，并且至少其中的一个线程修改了链表的结构，那么这个链表必须进行外部加锁。(结构化的操作指的是任何添加或者删除至少一个元素的操作，仅仅对已有元素的值进行修改不是结构化的操作)。
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…)),可以用这种链表做同步访问，但是最好在创建的时间就这样做，避免意外的非同步对链表的访问
迭代器返回的iterators 和 listIterator方法会造成fail-fast机制：如果链表在生成迭代器之后被结构化的修改了，除了使用iterator独有的remove方法外，都会抛出并发修改的异常。因此，在面对并发修改的时候，这个迭代器能够快速失败，从而避免非确定性的问题

二、LinkedList 继承接口和实现类介绍

java.util.LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 并实现了List , Deque , Cloneable 接口，以及Serializable 接口

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

类之间的继承体系如下：

下面就对继承树中的部分节点进行大致介绍：

AbstractSequentialList 介绍：

这个接口是List一系列子类接口的核心接口，以求最大限度的减少实现此接口的工作量，由顺序访问数据存储(例如链接链表)支持。对于随机访问的数据(像是数组)，AbstractList 应该优先被使用这个接口可以说是与AbstractList类相反的，它实现了随机访问方法，提供了get(int index),set(int index,E element), add(int index,E element) and remove(int index)方法

对于程序员来说：

要实现一个列表，程序员只需要扩展这个类并且提供listIterator 和 size方法即可。

对于不可修改的列表来说，程序员需要实现列表迭代器的 hasNext(), next(), hasPrevious(),

previous 和 index 方法

AbstractList 介绍：

这个接口也是List继承类层次的核心接口，以求最大限度的减少实现此接口的工作量，由顺序访问

数据存储(例如链接链表)支持。对于顺序访问的数据(像是链表)，AbstractSequentialList 应该优先被使用，

如果需要实现不可修改的list，程序员需要扩展这个类，list需要实现get(int) 方法和List.size()方法

如果需要实现可修改的list，程序员必须额外重写set(int,Object) set(int,E)方法(否则会抛出

UnsupportedOperationException的异常)，如果list是可变大小的，程序员必须额外重写add(int,Object) , add(int, E) and remove(int) 方法

AbstractCollection 介绍：

这个接口是Collection接口的一个核心实现，尽量减少实现此接口所需的工作量

为了实现不可修改的collection，程序员应该继承这个类并提供呢iterator和size 方法

为了实现可修改的collection，程序团需要额外重写类的add方法，iterator方法返回的Iterator迭代器也必须实现remove方法

三、LinkedList 基本方法介绍

上面看完了LinkedList 的继承体系之后，来看看LinkedList的基本方法说明

上面图片的文字比较小，可能有些不清晰，下面我就来对上面图片做一个大致介绍：

四、LinkedList 基本方法使用

学以致用，熟悉了上面基本方法之后，来简单做一个demo测试一下上面的方法：

/**

* 此方法描述
* LinedList 集合的基本使用
*/
public class LinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("111");
list.add("222");
list.add("333");
list.add(1,"123");
// 分别在头部和尾部添加元素
list.addFirst("top");
list.addLast("bottom");
System.out.println(list);
// 数组克隆
Object listClone = list.clone();
System.out.println(listClone);
// 创建一个首尾互换的迭代器
Iterator<String> it = list.descendingIterator();
while (it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + " ");
}
System.out.println();
list.clear();
System.out.println("list.contains('111') ? " + list.contains("111"));
Collection<String> collec = Arrays.asList("123","213","321");
list.addAll(collec);
System.out.println(list);
System.out.println("list.element = " + list.element());
System.out.println("list.get(2) = " + list.get(2));
System.out.println("list.getFirst() = " + list.getFirst());
System.out.println("list.getLast() = " + list.getLast());
// 检索指定元素出现的位置
System.out.println("list.indexOf(213) = " + list.indexOf("213"));
list.add("123");
System.out.println("list.lastIndexOf(123) = " + list.lastIndexOf("123"));
// 在首部和尾部添加元素
list.offerFirst("first");
list.offerLast("999");
System.out.println("list = " + list);
list.offer("last");
// 只访问，不移除指定元素
System.out.println("list.peek() = " + list.peek());
System.out.println("list.peekFirst() = " + list.peekFirst());
System.out.println("list.peekLast() = " + list.peekLast());
// 访问并移除元素
System.out.println("list.poll() = " + list.poll());
System.out.println("list.pollFirst() = " + list.pollFirst());
System.out.println("list.pollLast() = " + list.pollLast());
System.out.println("list = " + list);
// 从首部弹出元素
list.pop();
// 压入元素
list.push("123");
System.out.println("list.size() = " + list.size());
System.out.println("list = " + list);
// remove操作
System.out.println(list.remove());
System.out.println(list.remove(1));
System.out.println(list.remove("999"));
System.out.println(list.removeFirst());
System.out.println("list = " + list);
list.addAll(collec);
list.addFirst("123");
list.addLast("123");
System.out.println("list = " + list);
list.removeFirstOccurrence("123");
list.removeLastOccurrence("123");
list.removeLast();
System.out.println("list = " + list);
list.addFirst("top");
list.addLast("bottom");
list.set(2,"321");
System.out.println("list = " + list);
System.out.println("--------------------------");
// 创建一个list的双向链表
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while(listIterator.hasNext()){
// 移到list的末端
System.out.println(listIterator.next());
}
System.out.println("--------------------------");
while (listIterator.hasPrevious()){
// 移到list的首端
System.out.println(listIterator.previous());
}
}
}输出：
-------1------- [top, 111, 123, 222, 333, bottom]
-------2-------[top, 111, 123, 222, 333, bottom]
bottom 333 222 123 111 top
list.contains('111') ? false
[123, 213, 321]
list.element = 123
list.get(2) = 321
list.getFirst() = 123
list.getLast() = 321
list.indexOf(213) = 1
list.lastIndexOf(123) = 3
-------4------- [first, 123, 213, 321, 123, 999]
list.peek() = first
list.peekFirst() = first
list.peekLast() = last
list.poll() = first
list.pollFirst() = 123
list.pollLast() = last
-------5------- [213, 321, 123, 999]
list.size() = 4
-------6------- [123, 321, 123, 999]
123
123
true
321
-------7------- []
-------8------- [123, 123, 213, 321, 123]
list = [123, 213]
-------9------- [top, 123, 321, bottom]
--------------------------
top
123
321
bottom
--------------------------
bottom
321
123
top