LinkedList 雙向循環鏈表和雙向鏈表的區別

從JDK1.7開始，LinkedList 由雙向循環鏈表改為雙向鏈表

首先，簡單介紹一下LinkedList：

LinkedList是List接口的雙向鏈表實現。由於是鏈表結構，所以長度沒有限制；而且添加/刪除元素的時候，只需要改變指針的指向（把鏈表斷開，插入/刪除元素，再把鏈表連起來）即可，非常方便，而ArrayList卻需要重整數組 (add/remove中間元素)。所以LinkedList適合用於添加/刪除操作頻繁的情況。

在JDK 1.7之前（此處使用JDK1.6來舉例），LinkedList是通過headerEntry實現的一個循環鏈表的。先初始化一個空的Entry，用來做header，然后首尾相連，形成一個循環鏈表：

在LinkedList中提供了兩個基本屬性size、header。

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);
private transient int size = 0;

 其中size表示的LinkedList的大小，header表示鏈表的表頭，Entry為節點對象。

private static class Entry<E> {
        E element;        //元素節點
        Entry<E> next;    //下一個元素
        Entry<E> previous;  //上一個元素

        Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) {
            this.element = element;
            this.next = next;
            this.previous = previous;
        }
    }

        每次添加/刪除元素都是默認在鏈尾操作。對應此處，就是在header前面操作，因為遍歷是next方向的，所以在header前面操作，就相當於在鏈表尾操作。

如下面的插入操作addBefore以及圖示，如果插入obj_3，只需要修改header.previous和obj_2.next指向obj_3即可。

private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) {
        //利用Entry構造函數構建一個新節點 newEntry，
        Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous);
        //修改newEntry的前后節點的引用，確保其鏈表的引用關系是正確的
        newEntry.previous.next = newEntry;
        newEntry.next.previous = newEntry;
        //容量+1
        size++;
        //修改次數+1
        modCount++;
        return newEntry;
}

 在addBefore方法中無非就是做了這件事：構建一個新節點newEntry，然后修改其前后的引用。

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  在JDK 1.7，1.6的headerEntry循環鏈表被替換成了first和last組成的非循環鏈表。

transient int size = 0;

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

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

在初始化的時候，不用去new一個Entry。

  /**
     * Constructs an empty list.
     */
    public LinkedList() {
    }

在插入/刪除的時候，也是默認在鏈尾操作。把插入的obj當成newLast，掛在oldLast的后面。另外還要先判斷first是否為空，如果為空則first = obj。

如下面的插入方法linkLast，在尾部操作，只需要把obj_3.next指向obj_4即可。

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++;
    }

其中：

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;
        }
    }