《数据结构和Java集合框架第三版》读书笔记（六）LinkedList双向链表

JDK6和JDK7的LinkedList的算法有一些区别。JDK6是:带哨兵的环形双向链表，JDK7是不带哨兵、但是有first(头节点)和last(尾节点)的双向非循环链表。哨兵的好处是使得代码更简洁，但并不能降低对链表的操作的渐进时间界；坏处是如果有很多较短链表，使用哨兵会造成存储空间的浪费（哨兵是需要new一个Entry的）。

一，JDK6:带哨兵的环形双向链表

哨兵是个哑元，它表示NIL，包含和其他元素一样的各个域。可以简化边界条件。

private transient Entry<E>header =new Entry<E>(null,null,null);

哨兵header处于链表头和链表尾之间，哨兵的next指向链表头，哨兵的prev指向表尾，表头的prev指向哨兵,表尾的next指向哨兵。这样使得每个元素Entry对象都有一个前置Entry对象和一个后置Entry对象，从而简化了表头和表尾的边界条件，简化了链表插入和删除的代码

1，构造函数：

public LinkedList()
{header.next =header.previous =header;
}



哨兵首尾相连，形成环形链表。

2，插入元素



默认add方法在表尾添加元素。

下边这个方法更具有普遍性

在index位置插入元素element

public avoid add(int index,Object element){
addBefore(element,(index==size?header:entry(index)));
}

如果index==size，则在表尾插入元素（由于环形双向链表的表尾的next是哨兵header,因此相当于在哨兵header之前插入一个元素，即addBefore(header)） 这个操作的时间复杂度可以认为是O(1)级别的

如果index不等于size,则需要entry(index)函数查找index位置的元素了。

由于这是一个环形双向链表，可以比较index和（size/2），来判断应该从header字段开始正向搜索还是逆向搜索

最坏情形是index在中间，要进行n/2次迭代（for循环次数）,所以worstTime(n)为O（n）



上边那张图里entry(1)的结果，找到了“Eric”元素

addBefore方法：



准备在阶段e前插入元素为Don的新节点，创建这个新节点newEntry，将其前驱指针域指向e的前驱，后继指针域指向e



调整newEntry的前驱对象的后继指针域指向newEntry，调整newEntry的后继对象的前驱指针域指向newEntry



结果
3，删除元素

remove函数比较好写

首先要查找出节点，如果是remove(index)，最坏情形迭代n/2次；如果是remove(Object)，最坏情形迭代n次。总之还是O（n）

找到这个节点后，只需要改变被删除的元素的前驱对象的next和后继对象的prev就好了。这一步的操作的worstTime（n）是O(1).

总结：说LinkedList适合随机增删是有前提的，即链表不能太大。因为查找节点会耗费大量时间。