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Java集合框架-Collection子接口之一-List接口-LinkedList源码分析

LinkedList类概述

LinkedList是Java集合框架中List接口的一个实现类，属于Collection子接口的一部分。它采用双向链表的结构，内部没有使用数组来存储元素，而是通过定义内部类Node来实现元素的存储。每个Node节点包含三个成员变量：item用于存储元素的值，next用于指向下一个节点，prev用于指向前一个节点。Node类通过构造函数接受这三个参数并赋值给自身成员变量。

Node类的定义

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;    }}

Node类的构造函数接受三个参数：前一个节点（prev）、当前节点的元素（element）和下一个节点（next）。然后将这三个参数分别赋值给自身的prev、item和next成员变量。Node类是LinkedList中存储元素的基本结构单元。

LinkedList的构造器

LinkedList类有两个构造器：

public LinkedList() {}

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

添加元素的方法

添加元素的方法add(E e)调用linkLast(E e)来执行尾插法操作。linkLast方法的实现步骤如下：

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

总结

LinkedList类通过双向链表的结构实现了List接口的功能。其内部使用Node类作为存储单元，每个Node节点包含一个元素以及指向前后节点的指针。添加元素时采用尾插法，插入新节点到链表末尾，调整首尾指针和相邻节点的指针。由于 LinkedList采用链表结构，其在进行插入和删除操作时时间复杂度为O(1)，但在处理链表断裂（如删除中间节点）时需要额外的操作，可能导致性能上的损耗。

通过构造器接受Collection参数，用户可以将已有的Collection对象直接添加到LinkedList中，简化了初始化过程。这种设计使得LinkedList在某些场景下更加灵活和便捷。