LinkedList与ArrayList有这很大的区别，前者是由链组合而成，每个链表的节点持有前、后节点的信息。用下面这副图可以简单描述处链表的结构：
链表有三个非常重要的属性，节点总个数、链表头元素、链表为元素。
链表有三个非常重要的属性，节点总个数、链表头元素、链表为元素。
transient int size = 0;
/**
* Pointer to first node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (first.prev == null && first.item != null)
*/
transient Node<E> first;
/**
* Pointer to last node.
* Invariant: (first == null && last == null) ||
* (last.next == null && last.item != null)
*/
transient Node<E> last; 链表相对应的节点信息源码：
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;
}
}
一、初始化
分别是无参的构造以及带有集合参数的构造方法。
public LinkedList() {
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
二、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++;
} 看代码很简单：
1、首先将last节点赋值给临时节点l，声明新的节点newNode，新元素所标示的下一节点为空。
2、添加元素默认是从尾部添加，更新newNode为last节点。
3、然后判断是不是空链表，如果是则更新newNode为首节点，否则将原来未节点的下一节点更新为newNode。
4、同时更新链表总条数、结构的修改次数。
三、添加头部元素
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
代码逻辑也是非常简单。
1、将首节点指向临时节点l。
2、声明新的首节点newNode，且该节点的上一个节点为空。
3、将newNode指定为首节点，同时判断链表是否为，如果为空则那么newNode同时也是尾节点；如果不为空则将之前首节点的上一元素指向newNode。
4、同时更新链表总条数、结构的修改次数
四、添加集合
添加集合包含两个方法，添加到尾部、添加到指定索引点。其实底层都是调用的同一个方法即添加到指定索引点，那么添加到尾部的方法就是添加到index索引点。
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
1、首先判断了插入的索引点是否在区间[0,size]，如果不在直接抛出下标越界异常，则直接返回不再执行后面代码。
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
2、将集合转化为对象数组，并判断数字长度是否等于0，如果等于0则直接退出
3、声明两个节点pred，succ。如果插入索引点等于size，说明是尾部插入，succ=null，pred=last；否则，将节点定位到index处，注意该处的小技巧：判断index在前半边还是后半边，然后以最快的速度定位，不过由此也可以看出链表是多么的不适合检索啊。将succ=node(index),pred=succ.prev。
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;
}
}
4、将步骤2的数组循环组装为节点信息并放入index为起始点处。实际就是将数组放以index节点的前一节点为尾节点的链表进行尾追加，而pre就标示尾节点。
5、如果是尾部插入则设置last；如果不是则处理新追加数组的尾节点的下一结点，以及index节点的前一节点。6、同时更新链表总条数、结构的修改次数
五、移除指定元素
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 {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
1、从first节点开始遍历，且节点不为空。首先判断移除的对象是否为空，如果元素节点值为空，移除该元素；如果不为空，选择节点值等于移除对象的节点，移除该节点。
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;
if (prev == null) {
first = next;
} else {
prev.next = next;
x.prev = null;
}
if (next == null) {
last = prev;
} else {
next.prev = prev;
x.next = null;
}
x.item = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
2、移除节点，将该节点的上一节点的next节点设置为该节点的下以节点；将该节点的下一节点的pre节点设置为该节点的上一节点；同时设置该节点的值为null。
3、同时更新链表总条数、结构的修改次数
六、移除指定索引的元素
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
return unlink(node(index));
}
1、首先判断index是否越界。
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;
}
}
2、这个步骤是不是看着很熟悉，跟步骤四相同。然后移除元素。
还有其他的操作添加集合、指定位置添加集合、是否包含元素、pop等等操作，源码相对来说还是比较简单。
总结：linkedList是由链表组成的。从上述部分代码中可以看出，linkedList在添加、删除元素的时候是非常简捷的，无非就是修改前一节点的next以及后一节点的pre，同时设置本节点的pre和next。但是在搜索的时候按照源码的写法要遍历一般的元素才可以，就这点来说跟由数组组成的ArrayList相比是比较低效的。
链表在日常开发中经常用到，下篇对链表做下扩展介绍。