LinkdeList源码笔记

惯例，笑话开头。

哈哈哈

阅读本文你可以掌握，LinkedList 相关知识点和细节。

目录
数据结构基础
LinkedList源码解析
面试知识

数据结构基础

链表的特点

1，链表查询数据，需要遍历整个链表，即便是做了优化，判断当前index，确定从前边遍历或者从后边遍历，时间复杂度仍是O(n)。
2，链表插入和删除的，首先需要找到当前插入的点，也需要遍历链表，然后把节点指针相连，所以时间复杂度也是O(n);但是为什么都说链表更适合插入和删除呢，因为链表查找的时间要比移动数据快很多。
3 ，内存利用率高，不会浪费内存（数组需要提前分配内存，链表则不需要，而且没有大小限制，内存也可以不连续）

单链表和双链表

单链表
缺点：每个节点只有一个next指针，只能一种遍历方式，
优点：单链表存储一个节点，就比较节省内存，当节点N无线大的时候，节省的内存还是挺可观的。
双链表
优点：每个节点有两个指针，可以从前边或者从后边遍历，利用二分查找，所以理论上双链表遍历效率是比单链表快的，
缺点：但是相对单链表来说占用内存相对较大

LinkedList源码解析

Node 节点代码

    private static class Node {
        E item;
        Node next;
        Node prev;

        Node(Node prev, E element, Node next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

成员属性

属性
size	链表长度
first	头节点
last	尾节点
modCount	failFast机制

 transient int size = 0;

    /**
     * Pointer to first node.
     * Invariant: (first == null && last == null) ||
     *            (first.prev == null && first.item != null)
     */
    transient Node first;

    /**
     * Pointer to last node.
     * Invariant: (first == null && last == null) ||
     *            (last.next == null && last.item != null)
     */
    transient Node last;

为什么定义两个节点？

如果只有一个头节点，添加数据就需要从头结点遍历拿到最后一个节点，这样时间复杂度O(n)，数据量庞大的时候效果非常明显，定义一个last节点，添加单个数据的时间复杂度就变成了O(1).

 void linkBefore(E e) {

        Node newNode = new Node(e, null);
        Node next = first;

        if (next ==null){
            first =newNode;
        }else{
            //遍历找到最后一个节点
            for (int i = 0; i < size; i++){
                next = next.next;
            }
            next.next =newNode;
        }
  size++;
    }
这种写法 每次添加数据的时候需要找到最后一个节点，时间复杂度O(n)；

    void linkLast(E e) {
        final Node l = last;
        final Node newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }
定义一个last节点，添加就变成了O(1)级别

构造方法

    public LinkedList() {
    }

    public LinkedList(Collection c) {
        this();
        addAll(c);
    }

第二种，把当前数据转换成数组，然后遍历数组，创建Node节点添加到链表中。

为什么使用双链表？

单链表遍历只能一个方向遍历，时间复杂度O(n),使用双链表可以两个方向遍历，时间复杂度O(n/2),当N足够大其实也是O(n)，但是这样实际减少了遍历消耗。

 */
    Node node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);

        if (index < (size >> 1)) {
            Node x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }

面试知识

LinkdeList 面试大部分是对比ArrayList 来的。
1，为什么实现不是单链表
答 ：空间换时间，消耗了一定空间，遍历的时候速度相对来说加快一倍。
2，为什么定义两个节点？
答：优化了添加的时间复杂度，一个节点需要遍历找到最后的节点，定义一个尾节点，使得添加时间复杂度从O(n)降低为O(1);
3，什么时候使用Arraylist 什么时候使用lindekList？
答：如果需要频繁移除或者中间插入这种，arraylist都需要调用arraycopy比较消耗性能，这种时候需要考虑linkedlist，如果只是遍历就用arraylist 查询级别O(1)；linkedlist查询虽然做了优化，(二分查找) 但是数据足够大还是o(n)级别。