或许你不知道(2):LinkedList

一,基本的存储结构及数据存取

LinkedList与ArrayList同属List的范畴,ArrayList实现了RandomAccess接口，通过索引随机访问效率较高，而LinkedList提供了直接访问首属的方法，由于链表的不规则性，要找到LinkedList里面的某个元素相对是比较困难的，但只要找它这个元素要对它进行更新操作是比较高效的。这种高效只通过LinkedList的构造方法就可见一斑。



LinkedList用一个内部类Entry来保存数据。Entry有三个重要属性，element,下一元素next,上一元素previous.从构造方法中可以看出，当前的元素即初始化第一个元素

为header，它的下一元素等于它的上一元素等于本身，也就是当前只有一个header,处于初始化状态为空。它奠定了LinkedList存取元素的一个基本特征，每添加一个元素随机分配位置，但必然要指明它相邻位置的元素，如果需要更新，只需要通过next,previous两个属性重新指定到新的元素，即可完成。而不需要像ArrayList一样重新排列复制所有元素。

看一下LinkedList是怎样添加元素的：



首先，调用这两个方法，都会去调用addBefore()方法,然后传入元素和位置,如果是addFirst()则位置为header.next,如果是addLast()则位置为header,从字面上来理解header是头部的意思，怎么会在addLast()时把它当做位置呢？

别急，我们先来看一下addBefor()的实现，如图：



可以清楚的看到，当调用addLast()时,传过来的位置header通过addBefore()调用Entry的构造方法,它指向的是next,也就是说，当前我要加的元素为element,它的next即下一个元素为header即第一个元素，那么它必然就是最后一个元素喽！但是新的问题出来了，如果是addFirst()呢，它传过来的位置为位置为header.next，同样会指向下一个，把header.next作为当前元素，那么header呢？Header在哪里？那它岂不是没有存储东西？通过观察刚开始的构造方法，实例化一个LinkedList的时候,header确实为空，这时长度size为0，然后在对LinkedList进行存取操作的时候，都没有直接对header进行操作。这可以通过Entry类的remove(用户不可以直接调用)得到佐证。如果你要对header进行删除，会报NoSuchElementException()异常，表明根本就没有这个节点元素。如图：



那么LinkedList为什么要设计这么一个header呢？

我的理解有两点。1，LinkedList底层以链表存储数据，不同于数组，在初始化的时候用户得到一个LinkedList的实例，在这之前，它必须得向内存要空间啊，数组由于可以分配连续的空间，因而可以申请预留空间，但链表由于随机的存储方式（总感觉这种表述不科学啊），如果申请太多预留空间造成较大浪费，所以只能一个，即是给header。2，header不存储数据，也不能算是浪费，因为它虽然没数据但通过next和previous相当于前后的指针,为后进的数据提供安身之所,这是LinkedList存储或者叫算法的体现。

事实上，本人觉得LinkedList最精妙最精华的部分就在于这个addBefor()这部分代码。

前边讲到，既然从一开始的header都有指针，那么LinkedList不管存储多少数据，它必然有一个首尾结合类似于圆的指针链。那么它的往哪存放呢？从代码中可以看到，它实际上是在首或者尾(默认add()为尾)的地方,先打破前后的指针,插入这个位置,然后再通过next和previous指向两旁。Remove()方法,与此类似,先打破被删除的元素指针,然后把它设为NULL.



二,关于modCount与Deque<E>

上篇讲过，modCount保存存储集合被修改更新的次数。集合存储数据的载体Entry对象修饰符为transient，它不属于序列化的一部分。在集合迭代的时候需要用modCount来保证此时外部或其它线程不能对它进行更新修改。

LinkedList实现了Deque接口，此接口又继承自Queue接口。对Queue不熟悉，队列的特性是先进先出。LinkedList中提供一些很少使用（至少本人）的方法都要是基于队列的民，如：peek(),poll(),offer()等.

有意思有一个小细节是,当我们基于面向对象多态的思想定义一个LinkedList集合，List<String> link= new LinkedList<String>();发现无法调用上面提到的这些方法，必须使用LinkedList<String> link = new LinkedList<String>()才可以。

先进先出：