同样是List的数据结构，LinkedList是使用了前后指针，指明节点的方式来表示链表的，这与之前介绍的ArrayList中使用数组的方式是截然不同的。LinkedList中的存储节点被称作节点（Node），一个节点的定义如下所示：
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;
}
}
这是LinkedList的一个内部类，不需要使用LinkedList的程序员关心。
LinkedList正是通过next，prev这两个指针来串联起整个List的。
注意：Node节点在初始化的时候同时指明了初始化的节点的前后节点是什么，所以在之后的代码中，往往没有明显的写明新的节点的前后指针指向了哪里。
在LinkedList本身中仅仅记录了List的开始和结束节点，当然，也记录了size：
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
在开始节点上添加一个节点，需要先判断是否为空，如果为空，则直接first和last都指向这个节点，否则就需要把原来的first的prev指向新节点，把新节点作为新的first节点，时间复杂度是o(1)：
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
在结束节点上添加一个新节点，需要先判断是否为空，如果为空，就直接把last和firs都指向这个节点，否则就把原来的last的next指向新节点，把新节点作为新的last节点，时间复杂度是o(1)：
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++;
}
在一个非空节点之前加入一个节点，如果这个非空节点的prev是null，那么说明非空节点是first节点，直接让first节点指向新节点，否则就让这个非空节点的next指向新的节点，时间复杂度是o(1)：
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
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++;
}
删除一个非空的first节点，是把指向这个节点的指针都移除，同时把first指向他的next节点，如果next节点也为空，说明这个节点是List中的最后一个节点，那么first和last都指向空，时间复杂度是o(1)：
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;
}
同样的，删除一个非空的last节点，也是把指向这个节点的指针都移除，同时把last指向他的prev节点，如果prev节点为空，说明这个节点是List中的最后一个节点，那么first和last都指向空，时间复杂度是o(1)：
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;
final E element = l.item;
final Node<E> prev = l.prev;
l.item = null;
l.prev = null; // help GC
last = prev;
if (prev == null)
first = null;
else
prev.next = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
删除一个非空节点，则是具有较多的判断条件，主要是取出来当前节点的prev和next，让他们之间建立连接，当然还需要判断是否为空，如果prev是空说明是第一个节点，如果next是空说明是最后一个节点，如果两者为空，说明List中只有这一个节点，这个操作的时间复杂度是o(1)：
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;
}
获取first，last，删除first，last，添加first，last，都是基于上述的操作进行的，所以它们的时间复杂度也都是o(1)：
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
public E getLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return l.item;
}
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
public E removeLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkLast(l);
}
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
以上说的都是时间复杂度较低的操作，但是下面会有时间复杂度较高的操作，这也正是LinkedList被吐槽的地方。
查找一个对象的index是多少，就是通过遍历对比的方式进行的，其时间复杂度是o(n)：
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;
}
而通过index去确定对应的节点，也是使用了便利的办法，当然，这里采取了一个巧妙的方式是判断index距离头部更近，还是尾部更近，然后选择从哪里开始进行遍历，其时间复杂度也是o(n)：
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;
}
}
所有使用了上面两个函数的地方，其时间复杂度都是o(n)。
事实上，由于LinkedList的特殊性，LinkedList本身支持了很多其它的数据结构特性：
实现队列操作：
public E peek() {//查看第一个，但不删除
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
public E element() {//查看第一个，但不删除
return getFirst();
}
public E poll() {//获取第一个，并且删除
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
public E remove() {//获取第一个并且删除
return removeFirst();
}
public boolean offer(E e) {//在队列尾部添加一个
return add(e);
}
实现双向队列操作：
public boolean offerFirst(E e) {//在队列头部添加一个
addFirst(e);
return true;
}
public boolean offerLast(E e) {//在队列尾部添加一个
addLast(e);
return true;
}
public E peekFirst() {//查看队列头部但不删除
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
public E peekLast() {//查看队列尾部但不删除
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
public E pollFirst() {//获取并且删除队列头部元素
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
public E pollLast() {//获取并且删除队列尾部元素
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
实现栈的操作：
public E poll() {//查看栈顶但不删除
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
public void push(E e) {//压栈
addFirst(e);
}
public E pop() {//出栈
return removeFirst();
}
实现移除第一次发生和最后一次发生：
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {//移除第一次出现
return remove(o);
}
public boolean removeLastOccurrence(Object o) {//移除最后一次出现
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
LinkedList是很多数据结构的基础，在之后的很多数据结构里面还会看到。
LinkedList最大的好处在于头尾和已知节点的插入和删除时间复杂度都是o(1)。
但是涉及到先确定位置再操作的情况，则时间复杂度会变为o(n)。
当然，每个节点都需要保留prev和next指针也是经常被吐槽是浪费了空间。