代码已上传到GitHub，有兴趣的同学可以下载来看看：https://github.com/ylw-github/Java-CodeAnalysis-Demo
1.LinkedList结构原理
LinkedList底层的数据结构是基于双向循环链表的，且头结点中不存放数据,如下：
既然是双向链表，那么必定存在一种数据结构——我们可以称之为节点，节点实例保存业务数据，前一个节点的位置信息和后一个节点位置信息，如下图所示：
2. 数组和链表结构对比
数组 是将元素在内存中连续存放，由于每个元素占用内存相同，可以通过下标迅速访问数组中任何元素。但是如果要在数组中增加一个元素，需要移动大量元素，在内存中空出一个元素的空间，然后将要增加的元素放在其中。同样的道理，如果想删除一个元素，同样需要移动大量元素去填掉被移动的元素。如果应用需要快速访问数据，很少插入和删除元素，就应该用数组。
链表中的元素在内存中不是顺序存储的，而是通过存在元素中的指针联系到一起，每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针。 如果要访问链表中一个元素，需要从第一个元素开始，一直找到需要的元素位置。但是增加和删除一个元素对于链表数据结构就非常简单了，只要修改元素中的指针就可以了。如果应用需要经常插入和删除元素你就需要用链表。
内存存储区别:
- 数组从
栈中分配空间, 对于程序员方便快速,但自由度小。 - 链表从
堆中分配空间, 自由度大但申请管理比较麻烦.
逻辑结构区别:
- 数组 必须事先定义固定的长度（元素个数），不能适应数据动态地增减的情况。当数据增加时，可能超出原先定义的元素个数；当数据减少时，造成内存浪费。
- 链表 动态地进行存储分配，可以适应数据动态地增减的情况，且可以方便地插入、删除数据项。（数组中插入、删除数据项时，需要移动其它数据项）
小结：
- 存取方式上，数组可以顺序存取或者随机存取，而链表只能顺序存取；
- 存储位置上，数组逻辑上相邻的元素在物理存储位置上也相邻，而链表不一定；
- 存储空间上，链表由于带有指针域，存储密度不如数组大；
- 按序号查找时，数组可以随机访问，时间复杂度为O(1)，而链表不支持随机访问，平均需要O(n)；
- 按值查找时，若数组无序，数组和链表时间复杂度均为O(1)，但是当数组有序时，可以采用折半查找将时间复杂度降为O(logn)；
- 插入和删除时，数组平均需要移动n/2个元素，而链表只需修改指针即可；
- 空间分配方面： 数组在静态存储分配情形下，存储元素数量受限制，动态存储分配情形下，虽然存储空间可以扩充，但需要移动大量元素，导致操作效率降低，而且如果内存中没有更大块连续存储空间将导致分配失败； 链表存储的节点空间只在需要的时候申请分配，只要内存中有空间就可以分配，操作比较灵活高效；
3.相关代码
package com.ylw.jdk.linkedlist; public class ExtLinkedList<E> { // 链表实际存储元素 private int size; // 第一个元素(头节点,为了查询开始) private Node first; // 最后一个元素(头节点,为添加开始) private Node last; // add public void add(E e) { // 创建节点 Node node = new Node(); // 给节点赋值 node.object = e; if (first == null) { // 添加第一个元素 // 给第一个元素赋值node节点赋值 first = node; // 第一个元素头和尾都属于自己 } else { // 添加第二个或以上数据 node.prev = last; // 将上一个元素的next赋值 last.next = node; } last = node; // 实际长度++FF size++; } public void add(int index, E e) { // 下标的验证 checkElementIndex(index); // node2节点 ExtLinkedList<E>.Node oldNode = getNode(index); if (oldNode != null) { // node1 ExtLinkedList<E>.Node oldPrevNode = oldNode.prev; // node4 Node newNode = new Node(); newNode.object = e; // node 4下一个节点node2 newNode.next = oldNode; if (oldPrevNode == null) { first = newNode; } else { // node 4上一个节点node1 newNode.prev = oldPrevNode; // node1的下一个节点node4 oldPrevNode.next = newNode; } // node2 上一个节点变为node4 oldNode.prev = newNode; size++; } } // 链表节点存储元素 private class Node { // 存放元素的值 Object object; // 上一个节点Node Node prev; // 下一个节点Node Node next; } @SuppressWarnings("unused") public Object get(int index) { // 下标的验证 checkElementIndex(index); return getNode(index).object; } public Node getNode(int index) { // 下标的验证 checkElementIndex(index); Node node = null; if (first != null) { node = first;// 默认取第0个 for (int i = 0; i < index; i++) { node = node.next; } } return node; } // 指定下标删除 public void remove(int index) { checkElementIndex(index); // 1.先获取当前删除Node节点 ExtLinkedList<E>.Node oldNode = getNode(index); if (oldNode != null) { // 2.获取删除元素的上下节点 // node3 ExtLinkedList<E>.Node oldNextNode = oldNode.next; // node1 ExtLinkedList<E>.Node oldPrevNode = oldNode.prev; // 将node1 的下一个节点变为node3 if (oldPrevNode == null) { // 删除一个元素 从换换头 first = oldNextNode; } else { oldPrevNode.next = oldNextNode; oldNode.prev = null; } // 将node3的上一个节点变为node1 if (oldNextNode == null) { last = oldPrevNode; } else { oldNextNode.prev = oldPrevNode; oldNode.next = null; } oldNode.object = null;// 让垃圾回收机制回收 size--; } } private void checkElementIndex(int index) { if (!isElementIndex(index)) throw new IndexOutOfBoundsException("查询越界啦！"); } private boolean isElementIndex(int index) { return index >= 0 && index < size; } public int getSize() { return size; } public static void main(String[] args) { ExtLinkedList<String> extLinkedList = new ExtLinkedList<String>(); extLinkedList.add("a"); extLinkedList.add("b"); extLinkedList.add("c"); extLinkedList.add("e"); // System.out.println("删除之前:" + extLinkedList.get(2)); // C extLinkedList.add(3, "f");// fabce // System.out.println("删除之后:" + extLinkedList.get(2));// E // 其实从头查到尾### 效率不高，查询算法#####折半查找 for (int i = 0; i < extLinkedList.size; i++) { System.out.println(extLinkedList.get(i)); } // System.out.println(extLinkedList.get(2)); } }
总结
