LinkedList 基本示例及源碼解析

一、JavaDoc 簡介

1. LinkedList雙向鏈表，實現了List的 雙向隊列接口，實現了所有list可選擇性操作，允許存儲任何元素(包括null值)
2. 所有的操作都可以表現爲雙向性的，遍歷的時候會從首部到尾部進行遍歷，直到找到最近的元素位置
3. 注意這個實現不是線程安全的, 如果多個線程併發訪問鏈表，並且至少其中的一個線程修改了鏈表的結構，那麼這個鏈表必須進行外部加鎖。(結構化的操作指的是任何添加或者刪除至少一個元素的操作，僅僅對已有元素的值進行修改不是結構化的操作)。
4. List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…)), 可以用這種鏈表做同步訪問，但是最好在創建的時間就這樣做，避免意外的非同步對鏈表的訪問
5. 迭代器返回的iterators 和 listIterator方法會造成fail-fast機制：如果鏈表在生成迭代器之後被結構化的修改了，除了使用iterator獨有的remove方法外，都會拋出併發修改的異常因此，在面對併發修改的時候，這個迭代器能夠快速失敗，從而避免非確定性的問題

二、LinkedList 繼承接口和實現類介紹

java.util.LinkedList 繼承了 AbstractSequentialList 並實現了List , Deque , Cloneable 接口，以及Serializable 接口

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}

類之間的繼承體系如下：

下面就對繼承樹中的部分節點進行大致介紹：

AbstractSequentialList 介紹：
這個接口是List一系列子類接口的核心接口，以求最大限度的減少實現此接口的工作量，由順序訪問數據存儲(例如鏈接鏈表)支持。對於隨機訪問的數據(像是數組)，AbstractList 應該優先被使用這個接口可以說是與AbstractList類相反的，它實現了隨機訪問方法，提供了get(int index),set(int index,E element), add(int index,E element) and remove(int index)方法

對於程序員來說：

要實現一個列表，程序員只需要擴展這個類並且提供listIterator 和 size方法即可。
對於不可修改的列表來說， 程序員需要實現列表迭代器的 hasNext(), next(), hasPrevious(),
previous 和 index 方法

AbstractList 介紹：

這個接口也是List繼承類層次的核心接口，以求最大限度的減少實現此接口的工作量，由順序訪問
數據存儲(例如鏈接鏈表)支持。對於順序訪問的數據(像是鏈表)，AbstractSequentialList 應該優先被使用，
如果需要實現不可修改的list，程序員需要擴展這個類，list需要實現get(int) 方法和List.size()方法
如果需要實現可修改的list，程序員必須額外重寫set(int,Object) set(int,E)方法(否則會拋出
UnsupportedOperationException的異常)，如果list是可變大小的，程序員必須額外重寫add(int,Object) , add(int, E) and remove(int) 方法

AbstractCollection 介紹：

這個接口是Collection接口的一個核心實現，儘量減少實現此接口所需的工作量
爲了實現不可修改的collection，程序員應該繼承這個類並提供呢iterator和size 方法
爲了實現可修改的collection，程序團需要額外重寫類的add方法，iterator方法返回的Iterator迭代器也必須實現remove方法

三、LinkedList 基本方法介紹

上面看完了LinkedList 的繼承體系之後，來看看LinkedList的基本方法說明

png](/img/bVbqVeN)

字比較小，可能有些不清晰，下面我就來對上面圖片做一個大致介紹：

添加
    add():
    ----> 1. add(E e) :  直接在'末尾'處添加元素
  ----> 2. add(int index,E element) : 在'指定索引處添'加元素
  ----> 3. addAll(Collections<? extends E> c) : 在'末尾'處添加一個collection集合
  ----> 4. addAll(int index,Collections<? extends E> c)：在'指定位置'添加一個collection集合
  ----> 5. addFirst(E e): 在'頭部'添加指定元素
  ----> 6. addLast(E e): 在'尾部'添加指定元素
  
  offer():
  ----> 1. offer(E e)： 在鏈表'末尾'添加元素
  ----> 2. offerFirst(E e): 在'鏈表頭'添加指定元素
  ----> 3. offerLast(E e): 在'鏈表尾'添加指定元素
  
  push(E e): 在'頭部'壓入元素
  
移除
  
  poll()：
  ----> 1. poll(): 訪問並移除'首部'元素
  ----> 2. pollFirst(): 訪問並移除'首部'元素
  ----> 3. pollLast(): 訪問並移除'尾部'元素
  
  pop(): 從列表代表的堆棧中彈出元素，從'頭部'彈出
  
  remove(): 
  ----> 1. remove(): 移除並返回'首部'元素
  ----> 2. remove(int index) : 移除'指定索引'處的元素
  ----> 3. remove(Object o): 移除指定元素
  ----> 4. removeFirst(): 移除並返回'第一個'元素
  ----> 5. removeFirstOccurrence(Object o): 從頭到尾遍歷，移除'第一次'出現的元素
  ----> 6. removeLast(): 移除並返回'最後一個'元素
  ----> 7. removeLastOccurrence(Object o): 從頭到尾遍歷，移除'最後一次'出現的元素
  
  clear(): 清空所有元素
  
訪問

    peek(): 
  ----> 1. peek(): 只訪問，不移除'首部'元素
  ----> 2. peekFirst(): 只訪問，不移除'首部'元素，如果鏈表不包含任何元素，則返回null
  ----> 3. peekLast(): 只訪問，不移除'尾部'元素，如果鏈表不包含任何元素，返回null
  
  element(): 只訪問，不移除'頭部'元素
    
  get():
  ----> 1. get(int index): 返回'指定索引'處的元素
  ----> 2. getFirst(): 返回'第一個'元素
  ----> 3. getLast(): 返回'最後一個'元素

  indexOf(Object o): 檢索某個元素'第一次'出現所在的位置
  LastIndexOf(Object o): 檢索某個元素'最後一次'出現的位置
  
 其他
 
     clone() : 返回一個鏈表的拷貝，返回值爲Object 類型
      contains(Object o): 判斷鏈表是否包含某個元素
      descendingIterator(): 返回一個迭代器，裏面的元素是倒敘返回的
      listIterator(int index) : 在指定索引處創建一個'雙向遍歷迭代器'
    set(int index, E element): 替換某個位置處的元素
      size() : 返回鏈表的長度
      spliterator(): 創建一個後期綁定並快速失敗的元素
      toArray(): 將鏈表轉變爲數組返回
  

四、LinkedList 基本方法使用

學以致用，熟悉了上面基本方法之後，來簡單做一個demo測試一下上面的方法：

/** 
 * 此方法描述
 * LinedList 集合的基本使用
 */
public class LinkedListTest {

    public static void main(String[] args) {

        LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
        list.add("111");
        list.add("222");
        list.add("333");
        list.add(1,"123");

        // 分別在頭部和尾部添加元素
        list.addFirst("top");
        list.addLast("bottom");
        System.out.println(list);

        // 數組克隆
        Object listClone = list.clone();
        System.out.println(listClone);

        // 創建一個首尾互換的迭代器
        Iterator<String> it = list.descendingIterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.print(it.next() + " ");
        }
        System.out.println();
        list.clear();
        System.out.println("list.contains('111') ? " + list.contains("111"));

        Collection<String> collec = Arrays.asList("123","213","321");
        list.addAll(collec);
        System.out.println(list);
        System.out.println("list.element = " + list.element());
        System.out.println("list.get(2) = " + list.get(2));
        System.out.println("list.getFirst() = " + list.getFirst());
        System.out.println("list.getLast() = " + list.getLast());

        // 檢索指定元素出現的位置
        System.out.println("list.indexOf(213) = " + list.indexOf("213"));
        list.add("123");
        System.out.println("list.lastIndexOf(123) = " + list.lastIndexOf("123"));
        // 在首部和尾部添加元素
        list.offerFirst("first");
        list.offerLast("999");
        System.out.println("list = " + list);
        list.offer("last");
        // 只訪問，不移除指定元素
        System.out.println("list.peek() = " + list.peek());
        System.out.println("list.peekFirst() = " + list.peekFirst());
        System.out.println("list.peekLast() = " + list.peekLast());

        // 訪問並移除元素
        System.out.println("list.poll() = " + list.poll());
        System.out.println("list.pollFirst() = " + list.pollFirst());
        System.out.println("list.pollLast() = " + list.pollLast());
        System.out.println("list = " + list);
        // 從首部彈出元素
        list.pop();
        // 壓入元素
        list.push("123");
        System.out.println("list.size() = " + list.size());
        System.out.println("list = " + list);

        // remove操作
        System.out.println(list.remove());
        System.out.println(list.remove(1));
        System.out.println(list.remove("999"));
        System.out.println(list.removeFirst());
        System.out.println("list = " + list);

        list.addAll(collec);
        list.addFirst("123");
        list.addLast("123");
        System.out.println("list = " + list);
        list.removeFirstOccurrence("123");
        list.removeLastOccurrence("123");
        list.removeLast();
        System.out.println("list = " + list);
        list.addFirst("top");
        list.addLast("bottom");
        list.set(2,"321");
        System.out.println("list = " + list);
        System.out.println("--------------------------");

        // 創建一個list的雙向鏈表
        ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
        while(listIterator.hasNext()){
            // 移到list的末端
            System.out.println(listIterator.next());
        }
        System.out.println("--------------------------");
        while (listIterator.hasPrevious()){
            // 移到list的首端
            System.out.println(listIterator.previous());
        }    
    }
}

Console:

-------1------- [top, 111, 123, 222, 333, bottom]
-------2-------[top, 111, 123, 222, 333, bottom]
bottom 333 222 123 111 top 
list.contains('111') ? false
[123, 213, 321]
list.element = 123
list.get(2) = 321
list.getFirst() = 123
list.getLast() = 321
list.indexOf(213) = 1
list.lastIndexOf(123) = 3
-------4------- [first, 123, 213, 321, 123, 999]
list.peek() = first
list.peekFirst() = first
list.peekLast() = last
list.poll() = first
list.pollFirst() = 123
list.pollLast() = last
-------5------- [213, 321, 123, 999]
list.size() = 4
-------6------- [123, 321, 123, 999]
123
123
true
321
-------7------- []
-------8------- [123, 123, 213, 321, 123]
list = [123, 213]
-------9------- [top, 123, 321, bottom]
--------------------------
top
123
321
bottom
--------------------------
bottom
321
123
top

五、LinkedList 內部結構以及基本元素聲明

1. LinkedList內部結構是一個雙向鏈表具體示意圖如下

每一個鏈表都是一個Node節點，由三個元素組成

private static class Node<E> {
          // Node節點的元素
        E item;
          // 指向下一個元素
        Node<E> next;
          // 指向上一個元素
        Node<E> prev;

          // 節點構造函數
        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
}

first 節點也是頭節點， last節點也是尾節點

1. LinkedList 中有三個元素，分別是

transient int size = 0; // 鏈表的容量

transient Node<E> first; // 指向第一個節點

transient Node<E> last; // 指向最後一個節點

1. LinkedList 有兩個構造函數，一個是空構造函數，不添加任何元素，一種是創建的時候就接收一個Collection集合。

    /**
     * 空構造函數
     */
    public LinkedList() {}

    /**
     * 創建一個包含指定元素的構造函數
     */
    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
      this();
      addAll(c);
    }

六、LinkedList 具體源碼分析

前言: 此源碼是作者根據上面的代碼示例一步一步跟進去的，如果有哪些疑問或者講的不正確的地方，請與作者聯繫。

添加

添加的具體流程示意圖：

包括方法有：

• add(E e)
• add(int index, E element)
• addAll(Collection<? extends E> c)
• addAll(int index, Collection<? extends E> c)
• addFirst(E e)
• addLast(E e)
• offer(E e)
• offerFirst(E e)
• offerLast(E e)

下面對這些方法逐個分析其源碼：

add(E e) ：

        // 添加指定元素至list末尾
    public boolean add(E e) {
          linkLast(e);
          return true;
    }

        // 真正添加節點的操作
    void linkLast(E e) {
      final Node<E> l = last;
        // 生成一個Node節點
      final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
      last = newNode;
        // 如果l = null，代表的是第一個節點，所以這個節點即是頭節點
        // 又是尾節點
      if (l == null)
          first = newNode;
      else
        // 如果不是的話，那麼就讓該節點的next 指向新的節點
          l.next = newNode;
      size++;
      modCount++;
      }

1. 比如第一次添加的是111，此時鏈表中還沒有節點，所以此時的尾節點last 爲null, 生成新的節點，所以 此時的尾節點也就是111，所以這個 111 也是頭節點，再進行擴容，修改次數對應增加
2. 第二次添加的是 222， 此時鏈表中已經有了一個節點，新添加的節點會添加到尾部，剛剛添加的111 就當作頭節點來使用，222被添加到111的節點後面。

add(int index,E e) :

        /**
      *在指定位置插入指定的元素
      */
    public void add(int index, E element) {
        // 下標檢查
        checkPositionIndex(index);

        if (index == size)
              // 如果需要插入的位置和鏈表的長度相同，就在鏈表的最後添加
            linkLast(element);
        else
              // 否則就鏈接在此位置的前面
            linkBefore(element, node(index));
    }

    
        // 越界檢查
    private void checkPositionIndex(int index) {
          if (!isPositionIndex(index))
              throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

        // 判斷參數是否是有效位置(對於迭代或者添加操作來說)
        private boolean isPositionIndex(int index) {
        return index >= 0 && index <= size;
    }

        // linkLast 上面已經介紹過

        // 查找索引所在的節點
        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;
        }
    }

        // 在非空節點插入元素
        void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
        // assert succ != null;
          // succ 即是插入位置的節點
            // 查找該位置處的前面一個節點
        final Node<E> pred = succ.prev;
        final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
        succ.prev = newNode;
        if (pred == null)
            first = newNode;
        else
            pred.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

1. 例如在位置爲1處添加值爲123 的元素，首先對下標進行越界檢查，判斷這個位置是否等於鏈表的長度，如果與鏈表長度相同，就往最後插入，如果不同的話，就在索引的前面插入。
2. 下標爲1 處並不等於索引的長度，所以在索引前面插入，首先對查找 1 這個位置的節點是哪個，並獲取這個節點的前面一個節點，在判斷這個位置的前一個節點是否爲null，如果是null，那麼這個此處位置的元素就被當作頭節點，如果不是的話，頭節點的next 節點就指向123

addFirst(E e) :

        // 在頭節點插入元素
        public void addFirst(E e) {
        linkFirst(e);
    }

        
        private void linkFirst(E e) {
          // 先找到first 節點
        final Node<E> f = first;
        final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
        first = newNode;
        if (f == null)
              // f 爲null，也就代表着沒有頭節點
            last = newNode;
        else
            f.prev = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

例如要添加top 元素至鏈表的首部，需要先找到first節點，如果first節點爲null，也就說明沒有頭節點，如果不爲null，則頭節點的prev節點是新插入的節點。

addLast(E e) :

        /**
        *     在末尾處添加節點
        */
        public void addLast(E e) {
        linkLast(e);
    }
        
        // 鏈接末尾處的節點
        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++;
    }
        

方法邏輯與在頭節點插入基本相同

addAll(Collections<? extends E> c) :

        /**
        * 在鏈表中批量添加數據
        */
        public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        return addAll(size, c);
    }

        public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
               // 越界檢查
        checkPositionIndex(index);
                
          // 把集合轉換爲數組
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        if (numNew == 0)
            return false;

        Node<E> pred, succ;
          // 直接在末尾添加，所以index = size
        if (index == size) {
            succ = null;
            pred = last;
        } else {
            succ = node(index);
            pred = succ.prev;
        }
                
          // 遍歷每個數組
        for (Object o : a) {
            @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
              // 先對應生成節點，再進行節點的鏈接
            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;
    }

Collection<String> collec = Arrays.asList("123","213","321");
list.addAll(collec);

1. 例如要插入一個Collection爲123,213,321 的集合，沒有指定插入元素的位置，默認是向鏈表的尾部進行鏈接，首先會進行數組越界檢查，然後會把集合轉換爲數組，在判斷數組的大小是否爲0，爲0返回，不爲0，繼續下面操作
2. 因爲是直接向鏈尾插入，所以index = size，然後遍歷每個數組，首先生成對應的節點，在對節點進行鏈接，因爲succ 是null，此時last 節點 = pred，這個時候的pred節點就是遍歷數組完成後的最後一個節點
3. 然後再擴容數組，增加修改次數

addAll(Collections<? extends E> c) : 這個方法的源碼同上

offer也是對元素進行添加操作，源碼和add方法相同

offerFirst(E e)和addFirst(E e) 源碼相同

offerLast(E e)和addLast(E e) 源碼相同)

push(E e) 和addFirst(E e) 源碼相同

取出元素

包括方法有：

• peek()
• peekFirst()
• peekLast()
• element()
• get(int index)
• getFirst()
• getLast()
• indexOf(Object o)
• lastIndexOf(Object o)

peek()

        /**
        *    只是訪問，但是不移除鏈表的頭元素
        */
        public E peek() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : f.item;
    }

peek() 源碼比較簡單，直接找到鏈表的第一個節點，判斷是否爲null，如果爲null，返回null，否則返回鏈首的元素

peekFirst() ： 源碼和peek() 相同

peekLast():

        /**
        * 訪問，但是不移除鏈表中的最後一個元素
        * 或者返回null如果鏈表是空鏈表
        */
        public E peekLast() {
        final Node<E> l = last;
        return (l == null) ? null : l.item;
    }

源碼也比較好理解

element() :

        /**
        * 只是訪問，但是不移除鏈表的第一個元素
        */
        public E element() {
        return getFirst();
    }

        public E getFirst() {
        final Node<E> f = first;
        if (f == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return f.item;
    }

與peek()相同的地方都是訪問鏈表的第一個元素，不同是element元素在鏈表爲null的時候會報空指針異常

get(int index) :

        /*
        * 返回鏈表中指定位置的元素
        */ 
        public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }

        // 返回指定索引下的元素的非空節點
        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;
        }
    }

get(int index)源碼也是比較好理解，首先對下標進行越界檢查，沒有越界的話直接找到索引位置對應的node節點，進行返回

getFirst() ：源碼和element()相同

getLast(): 直接找到最後一個元素進行返回，和getFist幾乎相同

indexOf(Object o) :

        /*
        * 返回第一次出現指定元素的位置，或者-1如果不包含指定元素。
        */
        public int indexOf(Object o) {
        int index = 0;
        if (o == null) {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (x.item == null)
                    return index;
                index++;
            }
        } else {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (o.equals(x.item))
                    return index;
                index++;
            }
        }
        return -1;
    }

兩種情況：

1. 如果需要檢索的元素是null，對元素鏈表進行遍歷，返回x的元素爲空的位置
2. 如果需要檢索的元素不是null，對元素的鏈表遍歷，直到找到相同的元素，返回元素下標

lastIndexOf(Object o) :

        /*
        * 返回最後一次出現指定元素的位置，或者-1如果不包含指定元素。
        */
        public int lastIndexOf(Object o) {
        int index = size;
        if (o == null) {
            for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                index--;
                if (x.item == null)
                    return index;
            }
        } else {
            for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                index--;
                if (o.equals(x.item))
                    return index;
            }
        }
        return -1;
    }

從IndexOf(Object o)源碼反向理解

刪除

刪除節點的示意圖如下：

包括的方法有：

• poll()
• pollFirst()
• pollLast()
• pop()
• remove()
• remove(int index)
• remove(Object o)
• removeFirst()
• removeFirstOccurrence(Object o)
• removeLast()
• removeLastOccurrence(Object o)
• clear()

poll() :

        /*
        * 訪問並移除鏈表中指定元素
        */
        public E poll() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
    }

        // 斷開第一個非空節點
        private E unlinkFirst(Node<E> f) {
        // assert f == first && f != null;
        final E element = f.item;
        final Node<E> next = f.next;
        f.item = null;
        f.next = null; // help GC
        first = next;
        if (next == null)
            last = null;
        else
            next.prev = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }

poll()方法也比較簡單直接，首先通過Node方法找到第一個鏈表頭，然後把鏈表的元素和鏈表頭指向的next元素置空，再把next節點的元素變爲頭節點的元素

pollFirst() : 與poll() 源碼相同

pollLast(): 與poll() 源碼很相似，不再解釋

pop()

            
    /*
        * 彈出鏈表的指定元素，換句話說，移除並返回鏈表中第一個元素
      */
    public E removeFirst() {
      final Node<E> f = first;
      if (f == null)
        throw new NoSuchElementException();
      return unlinkFirst(f);
    }

    // unlinkFirst 源碼上面👆有

removeFirst源碼就多瞭如果首部元素爲null，就直接拋出異常的操作

remove(int index):

        /*
        * 移除鏈表指定位置的元素
        */
        public E remove(int index) {
        checkElementIndex(index);
          // 找到index 的節點，斷開指定節點
        return unlink(node(index));
    }

        // 斷開指定節點
        E unlink(Node<E> x) {
        // 找到鏈接節點的元素，next節點和prev節點
        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;
    }

remove(Object o)

        /*
        * 移除列表中第一次出現的指定元素，如果存在的話。如果列表不包含指定元素，則不會改變，
    * 更進一步來說，移除索引最小的元素，前提是(o == null ? get(i) == null : o.equals(get(i)))
        */
        public boolean remove(Object o) {
          // 如果o爲null
        if (o == null) {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                  // 匹配null對象，刪除控對象，返回true
                if (x.item == null) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            // 如果不爲null
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                  // 匹配對應節點，返回true
                if (o.equals(x.item)) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

removeFirst() 和remove() 源碼相同

removeFirstOccurrence(Object o)和 remove(Object o) 源碼相同

removeLast() 和 pollLast() 相同

removeLastOccurrence(Object o) 和 removeFirstOccurrence(Object o) 相似

clear()

        
        /*
        * 清空所有元素
        */
        public void clear() {
          // 遍歷元素，把元素的值置爲null
        for (Node<E> x = first; x != null; ) {
            Node<E> next = x.next;
            x.item = null;
            x.next = null;
            x.prev = null;
            x = next;
        }
        first = last = null;
        size = 0;
        modCount++;
    }

clear()方法，先找到鏈表頭，循環遍歷每一項，把每一項的prev，item，next屬性置空，最後再清除first和last節點，注意源碼有一點，x = next ，這行代碼是向後遍歷的意思，根據next的元素再繼續向後查找

其他方法

鏈表最常用的方法就是添加、查找、刪除，下面來介紹一下其他的方法

clone()

        /*
        * 鏈表複製
        */
        public Object clone() {
           // 此處的clone 
        LinkedList<E> clone = superClone();

        // Put clone into "virgin" state
        clone.first = clone.last = null;
        clone.size = 0;
        clone.modCount = 0;

        // Initialize clone with our elements
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
            clone.add(x.item);

        return clone;
    }

        private LinkedList<E> superClone() {
        try {
            return (LinkedList<E>) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new InternalError(e);
        }
    }
        // 本地方法
        protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

clone() 方法調用superClone()能夠獲取拷貝過後的值，但是爲什麼要把first和last置爲null，debug的時候就發現clone對象所有的值都爲null了，而且爲什麼又要循環遍歷鏈表再添加一遍？

contains(Object o) : 和index源碼幾乎相同

set(int index, E element)

        
        /*
        * 在指定位置替換指定元素
        */
        public E set(int index, E element) {
            // 越界檢查
        checkElementIndex(index);
          // 找到索引元素所在的位置
        Node<E> x = node(index);
          // 元素替換操作，返回替換之前的元素
        E oldVal = x.item;
        x.item = element;
        return oldVal;
    }

descendingIterator()

        
        public Iterator<E> descendingIterator() {
        return new DescendingIterator();
    }

        private class DescendingIterator implements Iterator<E> {
        private final ListItr itr = new ListItr(size());
        public boolean hasNext() {
            return itr.hasPrevious();
        }
        public E next() {
            return itr.previous();
        }
        public void remove() {
            itr.remove();
        }
    }

descendingIterator 就相當於創建了一個倒置的Iterator，倒敘遍歷

listIterator(int index) :

        
        /*
        * 在指定位置上返回一個列表的迭代器，這個list-Iterator是有快速失敗機制的
        * 可以參見我的另一篇文章 ArrayList 源碼解析
        */
        public ListIterator<E> listIterator(int index) {
        checkPositionIndex(index);
        return new ListItr(index);
    }

        // ListItr 是LinkedList的一個內部類
        private class ListItr implements ListIterator<E> {
          // 上一個被返回的節點
        private Node<E> lastReturned;
          // 下一個節點
        private Node<E> next;
          // 下一個下標
        private int nextIndex;
          // 期望的修改次數 = 修改次數，用於判斷併發情況
        private int expectedModCount = modCount;

          // 在指定位置創建一個迭代器
        ListItr(int index) {
            next = (index == size) ? null : node(index);
            nextIndex = index;
        }
                
          // 判斷是否有下一個元素
          // 判斷的標準是下一個索引的值 < size ,說明當前位置最大 = 鏈表的容量
        public boolean hasNext() {
            return nextIndex < size;
        }

          // 查找下一個元素
        public E next() {
            checkForComodification();
            if (!hasNext())
                throw new NoSuchElementException();
                        
            lastReturned = next;
              // 指向下一個元素
            next = next.next;
            nextIndex++;
            return lastReturned.item;
        }
                
          // 是否有之前的元素
        public boolean hasPrevious() {
              // 通過元素索引是否等於0，來判斷是否達到開頭。
            return nextIndex > 0;
        }
                
          // 遍歷之前的元素
        public E previous() {
            checkForComodification();
            if (!hasPrevious())
                throw new NoSuchElementException();
                         // next指向鏈表的上一個元素
            lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
            nextIndex--;
            return lastReturned.item;
        }
                
          // 下一個索引
        public int nextIndex() {
            return nextIndex;
        }

          // 上一個索引
        public int previousIndex() {
            return nextIndex - 1;
        }

          // 移除元素，有fail-fast機制
        public void remove() {
            checkForComodification();
            if (lastReturned == null)
                throw new IllegalStateException();

            Node<E> lastNext = lastReturned.next;
            unlink(lastReturned);
            if (next == lastReturned)
                next = lastNext;
            else
                nextIndex--;
            lastReturned = null;
            expectedModCount++;
        }
                
          // 設置當前節點爲e，有fail-fast機制
        public void set(E e) {
            if (lastReturned == null)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();
            lastReturned.item = e;
        }
                
          // 將e添加到當前節點的前面，也有fail-fast機制
        public void add(E e) {
            checkForComodification();
            lastReturned = null;
            if (next == null)
                linkLast(e);
            else
                linkBefore(e, next);
            nextIndex++;
            expectedModCount++;
        }
                
          // jdk1.8引入，用於快速遍歷鏈表元素
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
            Objects.requireNonNull(action);
            while (modCount == expectedModCount && nextIndex < size) {
                action.accept(next.item);
                lastReturned = next;
                next = next.next;
                nextIndex++;
            }
            checkForComodification();
        }

          // 判斷 “modCount和expectedModCount是否相等”，依次來實現fail-fast機制
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

toArray()

    
        /*
        * 返回LinkedList的Object[]數組
        */
    public Object[] toArray() {
        Object[] result = new Object[size];
        int i = 0;
        //將鏈表中所有節點的數據都添加到Object[]數組中
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
          result[i++] = x.item;
        return result;
    }

toArray(T[] a)

        /*
        * 返回LinkedList的模板數組。所謂模板數組，即可以將T設爲任意的數據類型
        */
        public <T> T[] toArray(T[] a) {
          // 若數組a的大小 < LinkedList的元素個數(意味着數組a不能容納LinkedList中全部元素)
        // 則新建一個T[]數組，T[]的大小爲LinkedList大小，並將該T[]賦值給a。
        if (a.length < size)
            a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
                                a.getClass().getComponentType(), size);
        //將鏈表中所有節點的數據都添加到數組a中
          int i = 0;
        Object[] result = a;
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
            result[i++] = x.item;

        if (a.length > size)
            a[size] = null;

        return a;
    }

後記 : 筆者才疏學淺，如果有哪處錯誤產生誤導，請及時與筆者聯繫更正，一起共建積極向上的it氛圍

文章參考

Java 集合系列05之 LinkedList詳細介紹(源碼解析)和使用示例

[java雙向鏈表示意圖](

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