在List中，LinkedList也是一個非常常見的實現，LinkedList內部是一個雙向鏈表。所有的元素都會以節點的形式保存在內存中，然后通過對鏈表的操作，來變動這個數據結構。

節點對象

上面提到所有的元素都會以節點的形式保存在內存中, 那么來觀察這個內部的Node：

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;
    }
}

由上述代碼可以看出，這個節點擁有這樣幾個重要信息：

1. item：當前元素值
2. next：下一個節點
3. prev：前一個節點

另外在這個類中，最重要的兩個參數頭節點和尾節點：

transient Node<E> first;

transient Node<E> last;

初始化

相比ArrayList,LinkedList只有兩個構造方法：

public LinkedList() {
}

public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
    this();
    addAll(c); // 將Collection利用添加元素的方法直接加入鏈表中
}

這兩個構造函數都非常簡單，幾乎沒有什么內容。

添加元素

LinkedList會通過add()方法完成最基本的插入操作：

public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}

由上述可以看出，添加一個元素到LinkedList之中就是將元素添加到這個鏈表的尾部。詳細地探究下linkLast()方法：

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++;
}

這里linkLast()函數會構建一個新的Node節點（如果first節點為空，會將這個節點設置成頭節點），并將這個節點設置為last尾節點。將上一個尾節點的下一個節點設置為新的節點。

除此之外，還有addAll()函數：

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;
}

由以上可以看出addAll()函數會將c轉換成數組，然后找到index元素的位置，將數組的元素循環添加到尾節點上。

刪除節點

根據索引位置刪除節點的位置：

public E remove(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return unlink(node(index));
}

node()函數是一個查找元素的方法：

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;
    }
}

這個函數先判斷索引的位置在前半段還是后半段，然后通prev或者next遍歷直到index的位置。

unlink()函數則將傳入的節點從鏈表中移除，并將這個元素的前后元素鏈接起來：

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;
}

查詢

LinkedList查詢特別簡單,就是利用了之前已經看過的node()方法：

public E get(int index) {
    checkElementIndex(index); // 檢查數組是否會越界
    return node(index).item;
}

總結

很明顯相比ArrayList，LinkedList在增加和刪除的時候，不需要大動干戈，自然會節約很多資源（但依然沒有辦法避免GC），但是在查詢元素上，LinkedList就會費勁很多，需要遍歷整個鏈表才能找到數據。