前言

之前的内容中，我们分析总结了List集合及实现类ArrayList源码，并对数组扩容原理进行深度解析。本节内容主要学习总结接口List的另一个重要实现类LinkedList。先看一下LinkedList的UML类图：

LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。

LinkedList是一个实现了List接口和Deque接口的双端链表。

LinkedList底层的链表结构使它支持高效的插入和删除操作，另外它实现了Deque接口，使得LinkedList类也具有队列的特性。

LinkedList不是线程安全的，如果想使LinkedList变成线程安全的，可以调用静态类Collections类中的synchronizedList方法：

List<Object> linkedList = Collections.synchronizedList(new LinkedList<>());

LinkedList类的内部结构分析

来看一下LinkedList类的内部私有类Node：

    private static class Node<E> {// 节点E item;// 后继节点Node<E> next;// 前驱节点Node<E> prev;Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {this.item = element;this.next = next;this.prev = prev;}}

这个类就代表双端链表的节点Node，有三个属性：前驱节点、本节点值、后继节点。

LinedList类Demo

【1】无参构造方法

/*** Constructs an empty list.*/public LinkedList() {}

【2】按照集合的迭代器返回的顺序构造一个包含指定集合元素的列表。

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

举个栗子：

package com.hl.magic.items.day11.collection.list;import org.junit.Before;
import org.junit.Test;import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;/*** 链表LinkedList* List接口的链接列表实现。实现所有可选的列表操作，并且允许所有元素（包括 null）。* 除了实现 List 接口外，LinkedList类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。* 这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。* <p>* 链表LinkedList实现 Deque 接口，为 add、poll 提供先进先出队列操作，以及其他堆栈和双端队列操作。* <p>* <p>* 【1】LinkedList特点* 线程不同步，线程不安全* 增删的速度快，查询的速度慢* <p>* 【3】LinkedList集合存储的数据结构是链表结构，提供了大量的首尾操作的方法。* void addFirst(E e);* void addLast(E e);* * E   getFirst();* E  getLast();* * E removeFirst();* E   removeLast();** @author administrator* @date 2020/09/25 15:13*/
public class LinkedListBaseTest {private LinkedList<Integer> linkedList;/*** LinkedList的基本操作*/@Beforepublic void test_before() {linkedList = new LinkedList<>();// 添加元素到链表开头linkedList.addFirst(0);// 添加元素到链表开头linkedList.add(1);// 将元素添加在指定索引位置处linkedList.add(2, 2);// 添加元素到链表末尾linkedList.addLast(3);System.out.println("-----------------------------------------");System.out.println("LinkedList（直接输出的）: " + linkedList);}@Testpublic void test_LinkedList() {System.out.println("-----------------------------------------");// 返回此列表的第一个元素System.out.println("getFirst()获得第一个元素: " + linkedList.getFirst());// 返回此列表的最后一个元素System.out.println("getLast()获得第最后一个元素: " + linkedList.getLast());// 移除并返回此列表的第一个元素System.out.println("removeFirst()删除第一个元素并返回该元素: " + linkedList.removeFirst());// 移除并返回此列表的最后一个元素System.out.println("removeLast()删除最后一个元素并返回该元素: " + linkedList.removeLast());System.out.println("After remove:" + linkedList);// 判断此列表包含指定元素，如果是，则返回trueSystem.out.println("contains()方法判断列表是否包含1这个元素:" + linkedList.contains(1));// 返回此列表的元素个数System.out.println("该linkedList的大小 : " + linkedList.size());System.out.println("-----------------------------------------");}/*** 位置访问操作*/@Testpublic void test_set() {System.out.println("-----------------------------------------");// 将此列表中指定位置的元素替换为指定的元素linkedList.set(1, 3);System.out.println("After set(1, 3):" + linkedList);// 返回此列表中指定位置处的元素System.out.println("get(1)获得指定位置（这里为1）的元素: " + linkedList.get(1));System.out.println("-----------------------------------------");}/*** search位置访问操作*/@Testpublic void test_search(){System.out.println("-----------------------------------------");linkedList.add(3);System.out.println("After add(3):" + linkedList);// 返回此列表中首次出现的指定元素的索引System.out.println("indexOf(3): " + linkedList.indexOf(3));// 返回此列表中最后出现的指定元素的索引System.out.println("lastIndexOf(3): " + linkedList.lastIndexOf(3));System.out.println("-----------------------------------------");}/*** Queue操作*/@Testpublic void test_queue(){System.out.println("-----------------------------------------");// 获取但不移除此列表的头System.out.println("peek(): " + linkedList.peek());// 获取但不移除此列表的头System.out.println("element(): " + linkedList.element());// 获取并移除此列表的头Integer poll = linkedList.poll();System.out.println("poll element: " + poll);System.out.println("After poll():" + linkedList);// 获取并移除此列表的头linkedList.remove();System.out.println("After remove():" + linkedList);// 将指定元素添加到此列表的末尾linkedList.offer(4);System.out.println("After offer(4):" + linkedList);System.out.println("-----------------------------------------");}/*** Deque操作*/@Testpublic void test_deque() {System.out.println("-----------------------------------------");// 在此列表的开头插入指定的元素linkedList.offerFirst(2);System.out.println("After offerFirst(2):" + linkedList);// 在此列表末尾插入指定的元素linkedList.offerLast(5);System.out.println("After offerLast(5):" + linkedList);// 获取但不移除此列表的第一个元素System.out.println("peekFirst(): " + linkedList.peekFirst());// 获取但不移除此列表的第一个元素System.out.println("peekLast(): " + linkedList.peekLast());// 获取并移除此列表的第一个元素linkedList.pollFirst();System.out.println("After pollFirst():" + linkedList);// 获取并移除此列表的最后一个元素linkedList.pollLast();System.out.println("After pollLast():" + linkedList);// 将元素推入此列表所表示的堆栈（插入到列表的头）linkedList.push(2);System.out.println("After push(2):" + linkedList);// 从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素（获取并移除列表第一个元素）linkedList.pop();System.out.println("After pop():" + linkedList);linkedList.add(3);// 从此列表中移除第一次出现的指定元素（从头部到尾部遍历列表）linkedList.removeFirstOccurrence(3);System.out.println("After removeFirstOccurrence(3):" + linkedList);// 从此列表中移除最后一次出现的指定元素（从尾部到头部遍历列表）linkedList.removeLastOccurrence(3);System.out.println("After removeFirstOccurrence(3):" + linkedList);System.out.println("-----------------------------------------");}@Testpublic void test_for(){System.out.println("-----------------------------------------");linkedList.clear();for (int i = 0; i < 100000; i++) {linkedList.add(i);}// iterator迭代器遍历long start = System.currentTimeMillis();Iterator<Integer> iterator = linkedList.iterator();while (iterator.hasNext()) {iterator.next();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("Iterator：" + (end - start) + " ms");// 顺序遍历(随机遍历)start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {linkedList.get(i);}end = System.currentTimeMillis();System.out.println("for：" + (end - start) + " ms");// 另一种增强for循环遍历start = System.currentTimeMillis();for (Integer i : linkedList);end = System.currentTimeMillis();System.out.println("foreach：" + (end - start) + " ms");// 通过pollFirst()或pollLast()来遍历LinkedListLinkedList<Integer> temp1 = new LinkedList<>();temp1.addAll(linkedList);start = System.currentTimeMillis();while (temp1.size() != 0) {temp1.pollFirst();}end = System.currentTimeMillis();System.out.println("pollFirst()或pollLast()：" + (end - start) + " ms");// 通过removeFirst()或removeLast()来遍历LinkedListLinkedList<Integer> temp2 = new LinkedList<>();temp2.addAll(linkedList);start = System.currentTimeMillis();while (temp2.size() != 0) {temp2.removeFirst();}end = System.currentTimeMillis();System.out.println("removeFirst()或removeLast()：" + (end - start) + " ms");System.out.println("-----------------------------------------");}
}

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