手撕LinkedList源码

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Invincible_008

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/knight20160302/article/details/99892520

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本文详细探讨了LinkedList作为双端链表的实现，包括其高效插入和删除操作，以及作为Deque接口实现的队列功能。文章还介绍了LinkedList的非线程安全性，并提供了使用Collections.synchronizedList使其线程安全的方法。此外，逐步讲解了LinkedList内部Node节点的结构，以及如何添加get()、remove()、插入元素等方法，并进行了泛型替换的讨论。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

LinkedList是一个实现了List接口和Deque接口的双端链表。 LinkedList底层的链表结构使它支持高效的插入和删除操作，另外它实现了Deque接口，使得LinkedList类也具有队列的特性; LinkedList不是线程安全的，如果想使LinkedList变成线程安全的，可以调用静态类Collections类中的synchronizedList方法：

LinedList维护了一个Node节点对象，实现如下

public class Node {
	Node previous;
	Object element;
	Node next;
	
	public Node(Node previous, Object element, Node next) {
		super();
		this.previous = previous;
		this.element = element;
		this.next = next;
	}

	public Node(Object element) {
		super();
		this.element = element;
	}
	
	
	
}

简单实现

/**
 * 自定义LinkedList
 * Copyright © 2019 WRF. All rights reserved.
 * 功能描述：
 * @Package: org.wrf.collections 
 * @author: knight   
 * @date: 2019年3月19日 上午11:10:41
 */
public class MyLinkedList {
	Node first;
	Node last;
	
	
	public void add(Object obj) {
		Node node=new Node(obj);
		if(first==null) {//当前节点是第一个节点
			first=node;
			last=node;
		}else {//当前节点不是第一个节点
			//初始化节点
			node.previous=last;
			node.next=null;
			//last指针移动
			last.next=node;
			last=node;
		}
	}
	
	

	//重写toString方法
	@Override
	public String toString() {
		StringBuilder sb=new StringBuilder();
		Node temp=first;
		sb.append("[");
		while(temp!=null) {
			sb.append(temp.element+",");
			temp=temp.next;
		}
		sb.setCharAt(sb.length()-1,']');
		return sb.toString();
	}




	public static void main(String[] args) {
		MyLinkedList myList=new MyLinkedList();
		myList.add(1);
		myList.add(2);
		myList.add(3);
		System.out.println(myList);
	}
	
	
}

新增get()方法

	/**
	 * 根据索引获取节点内容
	 * @param index
	 * @return 节点内容
	 */
	public Object get(int index) {
		//索引越界检查
		if(index<0||index>size-1) {
			throw new RuntimeException("索引不合法："+index);
		}
		
		//数据查找优化
		Node temp=null;
		//对于链表前半部分可以从first开始向后查找 
		if(index<=(size>>1)) {
			temp=first;
			for(int i=0;i<index;i++) {
				temp=temp.next;
			}
		}else {
			//对于链表后半部分可以从last开始向前查找
			temp=last;
			for(int i=size-1;i>index;i--) {
				temp=temp.previous;
			}
		}
		
		return temp.element;
	}

新增remove方法，优化get方法

	/**
	 * 移除元素
	 * @param index
	 */
	public void remove(int index) {
		//获取该节点
		Node temp=getNode(index);
		if(temp!=null) {
			Node up=temp.previous;
			Node down=temp.next;
			//修改前后节点指向
			if(up!=null) {
				up.next=down;
			}
			if(down!=null) {
				down.previous=up;
			}
			//特殊情况(0||size-1)
			if(index==0) {
				first=down;
			}
			if(index==size-1) {
				last=up;
			}
			size--;
		}
	}
	
	
	
	
	/**
	 * 根据索引获取节点内容
	 * @param index
	 * @return 节点内容
	 */
	public Object get(int index) {
		
		Node temp=getNode(index);
		
		return temp!=null?temp.element:null;
	}

	/**
	 * 获取指定节点
	 * @param index
	 * @return 该节点
	 */
	public Node getNode(int index) {
		//索引越界检查
		if(index<0||index>size-1) {
			throw new RuntimeException("索引不合法："+index);
		}
		//数据查找优化
		Node temp=null;
		//对于链表前半部分可以从first开始向后查找 
		if(index<=(size>>1)) {
			temp=first;
			for(int i=0;i<index;i++) {
				temp=temp.next;
			}
		}else {
			//对于链表后半部分可以从last开始向前查找
			temp=last;
			for(int i=size-1;i>index;i--) {
				temp=temp.previous;
			}
		}
		return temp;
	}

新增指定节点插入元素方法

public void add(int index,Object obj) {
		//创建一个新节点
		Node newNode=new Node(obj);
		 if(index==size) {
			 newNode.previous=last;
			 newNode.next=null;
			//last指针移动
			last.next=newNode;
			last=newNode;
			
			size++;
			return;
		}
		//获取插入位置的节点
		Node temp=getNode(index);
		
		if(temp!=null) {
			if(index==0) {
				first=newNode;
				newNode.next=temp;
				temp.previous=newNode;
			}else{
				Node up=temp.previous;
				//修改前指针指向
				up.next=newNode;
				newNode.previous=up;
				//修改当前指针指向
				newNode.next=temp;
				temp.previous=newNode;
			}
			size++;
		}
		
		
	}

最后，泛型替换

package org.wrf.collections.List;

/**
 * 自定义LinkedList
 * Copyright © 2019 WRF. All rights reserved.
 * 功能描述：
 * 1.添加get()方法
 * 2.添加remove()方法
 * 3.添加add()方法
 * 4.增加泛型
 * @Package: org.wrf.collections 
 * @author: knight   
 * @date: 2019年3月19日 上午11:10:41
 */
public class MyLinkedList05<E> {
	Node first;
	Node last;
	int size;
	
	
	public void add(int index,E obj) {
		//创建一个新节点
		Node newNode=new Node(obj);
		 if(index==size) {
			 newNode.previous=last;
			 newNode.next=null;
			//last指针移动
			last.next=newNode;
			last=newNode;
			
			size++;
			return;
		}
		//获取插入位置的节点
		Node temp=getNode(index);
		
		if(temp!=null) {
			if(index==0) {
				first=newNode;
				newNode.next=temp;
				temp.previous=newNode;
			}else{
				Node up=temp.previous;
				//修改前指针指向
				up.next=newNode;
				newNode.previous=up;
				//修改当前指针指向
				newNode.next=temp;
				temp.previous=newNode;
			}
			size++;
		}
		
		
	}
	
	
	/**
	 * 移除元素
	 * @param index
	 */
	public void remove(int index) {
		//获取该节点
		Node temp=getNode(index);
		if(temp!=null) {
			Node up=temp.previous;
			Node down=temp.next;
			//修改前后节点指向
			if(up!=null) {
				up.next=down;
			}
			if(down!=null) {
				down.previous=up;
			}
			//特殊情况(0||size-1)
			if(index==0) {
				first=down;
			}
			if(index==size-1) {
				last=up;
			}
			size--;
		}
	}
	/**
	 * 根据索引获取节点内容
	 * @param index
	 * @return 节点内容
	 */
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public E get(int index) {
		
		Node temp=getNode(index);
		
		return temp!=null?(E)temp.element:null;
	}
	
	/**
	 * 索引检查
	 * @param index
	 */
	public void checkRange(int index) {
		//索引越界检查
		if(index<0||index>size-1) {
			throw new RuntimeException("索引不合法："+index);
		}
	}
	
	
	/**
	 * 获取指定节点
	 * @param index
	 * @return 该节点
	 */
	public Node getNode(int index) {
		checkRange(index);
		
		//数据查找优化
		Node temp=null;
		//对于链表前半部分可以从first开始向后查找 
		if(index<=(size>>1)) {
			temp=first;
			for(int i=0;i<index;i++) {
				temp=temp.next;
			}
		}else {
			//对于链表后半部分可以从last开始向前查找
			temp=last;
			for(int i=size-1;i>index;i--) {
				temp=temp.previous;
			}
		}
		return temp;
	}
	
	
	/**
	 * 新增节点
	 * @param obj
	 */
	public void add(E obj) {
		Node node=new Node(obj);
		if(first==null) {//当前节点是第一个节点
			first=node;
			last=node;
		}else {//当前节点不是第一个节点
			//初始化节点
			node.previous=last;
			node.next=null;
			//last指针移动
			last.next=node;
			last=node;
		}
		size++;
	}
	
	//重写toString方法
	@Override
	public String toString() {
		StringBuilder sb=new StringBuilder();
		Node temp=first;
		sb.append("[");
		while(temp!=null) {
			sb.append(temp.element+",");
			temp=temp.next;
		}
		sb.setCharAt(sb.length()-1,']');
		return sb.toString();
	}




	public static void main(String[] args) {
		MyLinkedList05<String> myList=new MyLinkedList05<String>();
		myList.add("1");
		myList.add("2");
		myList.add("3");
		myList.add("4");
		myList.add("hello");
		myList.add("world");
		System.out.println(myList.size);
		System.out.println(myList);
		myList.add(0,"hhhhh");
		System.out.println(myList.size);
	}
	
	
}

手撕LinkedList源码